FI122040B - Process and arrangement for feeding fuel into a boiler with circulating fluidized beds - Google Patents

Process and arrangement for feeding fuel into a boiler with circulating fluidized beds Download PDF

Info

Publication number
FI122040B
FI122040B FI20096169A FI20096169A FI122040B FI 122040 B FI122040 B FI 122040B FI 20096169 A FI20096169 A FI 20096169A FI 20096169 A FI20096169 A FI 20096169A FI 122040 B FI122040 B FI 122040B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
furnace
fuel
wall
stream
solid
Prior art date
Application number
FI20096169A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI20096169A0 (en
FI20096169A (en
Inventor
Kari Kauppinen
Pertti Kinnunen
Jouni Miettinen
Kari Myoehaenen
Marcin Klajny
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 FI20096169A0 publication Critical patent/FI20096169A0/en
Priority to FI20096169A priority Critical patent/FI122040B/en
Priority to US13/503,957 priority patent/US20120237883A1/en
Priority to KR1020147003380A priority patent/KR20140025612A/en
Priority to JP2012538368A priority patent/JP5490248B2/en
Priority to KR1020127013671A priority patent/KR20120078737A/en
Priority to CN201080050980.6A priority patent/CN102725588B/en
Priority to CA2778989A priority patent/CA2778989C/en
Priority to PCT/FI2010/050862 priority patent/WO2011058217A1/en
Priority to EP10829568A priority patent/EP2499430A1/en
Publication of FI20096169A publication Critical patent/FI20096169A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI122040B publication Critical patent/FI122040B/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C10/00Fluidised bed combustion apparatus
    • F23C10/18Details; Accessories
    • F23C10/22Fuel feeders specially adapted for fluidised bed combustion apparatus
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/24Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B31/00Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus
    • F22B31/0007Modifications 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
    • F22B31/0084Modifications 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C10/00Fluidised bed combustion apparatus
    • F23C10/02Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed
    • F23C10/04Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed the particles being circulated to a section, e.g. a heat-exchange section or a return duct, at least partially shielded from the combustion zone, before being reintroduced into the combustion zone
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C10/00Fluidised bed combustion apparatus
    • F23C10/02Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed
    • F23C10/04Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed the particles being circulated to a section, e.g. a heat-exchange section or a return duct, at least partially shielded from the combustion zone, before being reintroduced into the combustion zone
    • F23C10/08Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed the particles being circulated to a section, e.g. a heat-exchange section or a return duct, at least partially shielded from the combustion zone, before being reintroduced into the combustion zone characterised by the arrangement of separation apparatus, e.g. cyclones, for separating particles from the flue gases
    • F23C10/10Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed the particles being circulated to a section, e.g. a heat-exchange section or a return duct, at least partially shielded from the combustion zone, before being reintroduced into the combustion zone characterised by the arrangement of separation apparatus, e.g. cyclones, for separating particles from the flue gases the separation apparatus being located outside the combustion chamber
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C10/00Fluidised bed combustion apparatus
    • F23C10/18Details; Accessories
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23KFEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
    • F23K3/00Feeding or distributing of lump or pulverulent fuel to combustion apparatus

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)

Description

Menetelmä ja järjestely polttoaineen syöttämiseksi kiertoleijupetikatti-laan [001] Esillä olevan keksinnön kohteena on menetelmä ja järjestely polttoai-5 neen syöttämiseksi kiertoleijupetikattilaan. Keksinnön erityisenä kohteena on hienojakoisen, kevyen, helposti haihtuvan ja/tai kostean polttoaineen syöttäminen kattilaan.The present invention relates to a method and an arrangement for feeding fuel to a circulating fluidized bed boiler. A particular object of the invention is the supply of fine, light, easily volatile and / or moist fuel to the boiler.

[002] Kiertoleijupetikattilassa (CFB) on yleensä tulipesä, jossa on pohja, si-10 vuseinät ja kattoja ainakin yksi hiukkaserotin, joka on virtausyhteydessä tuli- pesän yläosaan. Ainakin osa tulipesän pohjaosan seinistä voi olla kaltevia siten, että tulipesän poikkipinta-ala kasvaa ylöspäin, toisin sanoen tulipesän kaltevaseinäistä osaa voidaan sanoa supistuvaksi pohjaosaksi. Käytännössä kaikki kattilan ja erottimen seinät ja katto käsittävät vesiputkia lämmön tal-15 teenottamiseksi tulipesästä. Tulipesän pohjassa on arina palamis-, suspensio- tai leijutuskaasun syöttämiseksi tulipesään ja tuhkan ja muiden jäänteiden poistamiseksi tulipesästä. Tulipesän sivuseinässä on elimet polttoaineen syöttämiseksi tulipesään sekä elimet sekundääri-ilman syöttämiseksi tuli-pesään. Tulipesään on järjestetty myös elimet inertin petimateriaalin, tavalli-20 sesti hiekan, syöttämiseksi.A circulating fluidized bed boiler (CFB) generally has a furnace having a bottom, si-10 baffle walls and roofs with at least one particle separator which is in fluid communication with the top of the furnace. At least a portion of the walls of the furnace bottom portion may be inclined so that the cross-sectional area of the furnace increases upwardly, i.e., the inclined wall portion of the furnace may be referred to as a shrinkable bottom portion. Virtually all the walls and ceiling of the boiler and the separator comprise water pipes to recover heat from the furnace. There is a grate at the bottom of the furnace for feeding combustion, suspension or fluidizing gas into the furnace and for removing ash and other debris from the furnace. The sidewall of the furnace has means for supplying fuel to the furnace and means for supplying secondary air to the furnace. Arrangements are also provided in the furnace for feeding inert bed material, usually 20 sand.

[003] Hiukkaserotin erottelee kiintoainehiukkaset erottimeen tulipesän yläosasta tulevasta savukaasu-kiintoainehiukkassuspensiosta. Erotetut kiintoaineet kierrätetään takaisin tulipesän alaosaan kierrätysyhteen kautta, jossa -- 25 kierrätysyhteessä on sulkulaite, esimerkiksi polvirakenne, jonka tarkoitus on estää kaasua virtaamasta erottimeen kierrätysyhteen kautta. Siten tarvitaan o tulipesän seinään ainakin yksi lisäaukko kiintoaineiden syöttöä varten. Tätä o kiintoainekiertoa sanotaan ulkoiseksi kierroksi. Erottimen tuloyhteeseen lopul- | ta tulevan tulipesän pystysuuntaisen savukaasu-kiintoainehiukkassuspension g 30 virtauksen lisäksi tulipesän seinien lähellä on pystysuuntainen alaspäin suunko tautuva hiukkasvirtaus. Tätä kiintoainekiertoa sanotaan sisäiseksi kierroksi.The particulate separator separates the solid particles into the separator from the flue gas solid particles suspension coming from the top of the furnace. Separated solids are recycled back to the bottom of the furnace via a recirculation port, wherein the recirculation port has a closure device, such as a knee structure, which is intended to prevent gas from flowing into the separator through the recirculation port. Thus, at least one additional opening for the supply of solids to the furnace wall is required. This cycle of solids is called the external cycle. The separator inlet end | In addition to the flow of the vertical flue gas solid particulate suspension g 30 from the incoming furnace, there is a vertical downward flowing particulate stream near the furnace walls. This cycle of solids is called the internal cycle.

o oo o

(M(M

[004] Hyvin usein sisäisen tai ulkoisen kiintoainekierron tai molempien yhteydessä leijupetilämmönvaihtokammio on järjestetty siirtämään lämpöä leiju- 2 tettujen kiintoainehiukkasten pedistä lämmönsiirtoväliaineeseen. Lämmön-vaihtokammio voidaan sijoittaa kiertoleijupetikattilan tulipesään lähelle ainakin yhtä tulipesän seinää. Lämmönsiirtokammio(ide)n edullinen sijaintipaikka on lähellä tulipesän pohjaosaa, jossa kammio on yhdistetty kiinteästi kalte-5 vaan/kalteviin seinään/seiniin. Leijupetilämmönvaihdin voidaan myös järjestää ulkoiseen kiertoon siten, että kiintoaine-erottimesta poistuvat kiintoaineet poistetaan lämmönvaihtokammioon niiden kulkiessa takaisin tulipesään (ks. esimerkiksi tunnetun tekniikan Fig. 1). Lämmönvaihtokammion sisäpuolella on lämmönvaihtoelimet lämmön siirtämiseksi kiintoaineesta lämmönvaih-10 toelimissä virtaavaan lämmönsiirtoväliaineeseen.Very often, in the case of internal or external solids circulation, or both, the fluidized bed heat exchange chamber is arranged to transfer heat from the bed of the fluidized solid particles to the heat transfer medium. The heat exchange chamber may be located in the furnace of the circulating fluidized bed boiler near at least one wall of the furnace. The preferred location of the heat transfer chamber (s) is near the bottom of the furnace where the chamber is fixedly connected to the inclined wall (s). The fluidized bed heat exchanger can also be arranged in an external circulation such that the solids leaving the solids separator are removed to the heat exchange chamber as they return to the furnace (see, for example, prior art Fig. 1). Inside the heat exchange chamber, there are heat exchange means for transferring heat from the solid to the heat transfer medium flowing in the heat exchange means.

[005] Kevyet, hienojakoiset ja/tai kosteat polttoaineet, kuten esimerkiksi hieno hiilipulveri tai turve tai sahanpuru tai hienojakoinen ligniitti, ovat ongelmallisia kahdessa eri aspektissa. Kevyet, tiheydeltään ja partikkelikooltaan pienet 15 polttoaineet kulkeutuvat helposti leijutuskaasun mukana ja nousevat nopeasti ylöspäin niin, että palamisprosessi alkaa muutama metri arinan yläpuolella, jolloin vain pieni polttoainemäärä, ei riittävä ylläpitämään petimateriaalin lämpötilaa riittävällä tasolla, palaa alemmalla petialueella, kun taas pääosa polttoaineesta palaa ylempänä tulipesässä. Tämä voi johtaa erityisesti matalam-20 millä kuormilla liian alhaiseen petilämpötilaan ja korkeampaan lämpötilaan tulipesän ylemmässä osassa, joka taas voi johtaa ongelmiin kattilan päästöjen ja kuorman muutosnopeuden suhteen.Light, finely divided and / or moist fuels such as fine carbon powder or peat or sawdust or finely divided lignite are problematic in two different aspects. Light, low density and particle size fuels are easily transported with the fluidizing gas and rise rapidly so that the combustion process begins a few meters above the grate, whereby only a small amount of fuel is not sufficient to maintain the bed material temperature at a sufficient level. . In particular, this can result in lower bed temperatures and higher temperatures in the upper part of the furnace, especially at lower loads, which in turn can lead to problems with boiler emissions and load change rate.

[006] Samalla tavoin kostean polttoaineen käyttö voi johtaa samankaltaisiin 25 ongelmiin, mutta jonkin verran eri syistä. Vaikka kostea polttoaine ei ehkä ole o liian kevyttä, sen kuivuminen vaatii jonkun aikaa siten, että polttoainetta kui- ώ väessään ja ollessaan vielä ’’kykenemätön” syttymään nostetaan taas leijuko tuskaasulla tulipesän ylempään osaan. Kun polttoaine on lopulta riittävän kui- x vaa, syttyy ja lopulta palaa, voi olla, ettei alemmalla petialueella ole riittävästiSimilarly, the use of moist fuel can lead to similar problems, but for somewhat different reasons. Although the moist fuel may not be too light, it will take some time for the fuel to dry, so that when the fuel is dry and still "incapable" of igniting, the fluid is again lifted with a suction gas into the upper part of the furnace. When the fuel is finally dry enough, ignites and finally burns, there may not be enough in the lower bed area

CLCL

30 palavaa polttoainetta, jolloin petilämpötila voi taas olla alhainen ja johtaa jo30 combustible fuel, which can again cause the bed temperature to be low and lead

CDCD

^ yllä mainittuihin ongelmiin.^ the above problems.

CDCD

o o ^ [007] Vielä eräs ongelmallinen polttoaine on polttoaine, joka suurimmalta osaltaan sisältää haihtuvia komponentteja ja pienemmän määrän kiinteää hiil- 3 tä. Haihtuvat komponentit muodostavat palavia kaasuja, kuten CO, CH4, H2, jne. hyvin lähellä polttoaineen syöttöaukkoa, jonka jälkeen palavat kaasut liikkuvat ylöspäin leijutuskaasun kanssa. Tämä ylöspäin tapahtuva virtaus saa aikaan kaasupylvään, jonka kanssa happi ei pysty sekoittumaan nopeasti ja 5 tehokkaasti, josta seuraa kaasujen palaminen tulipesän ylemmissä osissa.A further problematic fuel is a fuel that contains mostly volatile components and a smaller amount of solid carbon. The volatile components form flammable gases such as CO, CH4, H2, etc. very close to the fuel inlet, after which the flammable gases move upward with the fluidizing gas. This upward flow provides a gas column with which oxygen cannot mix rapidly and efficiently, resulting in the combustion of the gases in the upper parts of the furnace.

[008] Tavallisesti polttoaine syötetään tulipesään tulipesän seinässä olevien yhden tai useamman aukon kautta. Polttoainetyypistä riippuen polttoaine annostellaan tulipesään joko polttoaine-ilmasuspensiona, ts. pneumaattisesti tai 10 syöttöruuvin tai jonkun muun mekaanisen syöttöelimen avulla. Tavallisesti syöttöaukko/-aukot on sijoitettu tulipesän seinien (supistuvaan) pohjaosaan.Usually, fuel is supplied to the furnace through one or more openings in the furnace wall. Depending on the type of fuel, the fuel is dispensed into the furnace either as a fuel air suspension, i.e. pneumatically or by means of 10 feed screws or some other mechanical supply means. Usually, the inlet (s) is located in the (shrinking) base of the furnace walls.

[009] Tulipesään ulkoisesta kierrosta, ts. suoraan erottimesta tai leijupeti-lämmönvaihtimen kautta, tulevat kiintoaineet syötetään myös yhden tai use- 15 ämmän tulipesän seinässä olevan aukon kautta tulipesään.Solids from the external circulation of the furnace, i.e. directly from the separator or through the fluidized bed heat exchanger, are also fed through one or more openings in the wall of the furnace.

[0010] Keksinnön eräänä tavoitteena on varmistaa kevyelle, hienojakoiselle, haihtuvalle ja/tai kostealle polttoaineelle riittävä viipymäaika kuivumiseen ja/tai palamiseen tulipesän alemmalla petialueella koko palamisprosessin op- 20 timoimiseksi. Esillä olevan keksinnön mukaisesti polttoaineen viipymäaikaa alemmalla petialueella kasvatetaan hidastamalla polttoaineen liikettä ylemmälle petialueelle yhdistämällä polttoaine ja sisäisestä ja/tai ulkoisesta kierrosta kohti alempaa petialuetta virtaavat kiintoaineet.It is an object of the invention to provide the light, fine, volatile and / or moist fuel with a sufficient residence time for drying and / or burning in the lower bed area of the furnace to optimize the entire combustion process. According to the present invention, the fuel residence time at the lower bed area is increased by slowing the fuel movement to the upper bed area by combining the fuel and solids flowing from the inner and / or outer rotation towards the lower bed area.

25 [0011] Keksinnön eräänä toisena tavoitteena on estää ylöspäin viilaavan pa- 1- lavien kaasujen patsaan muodostuminen polttoaineen syöttöaukon yläpuolel- ° le syöttämällä kiertopetimateriaalia kaasupatsaaseen niin, että patsas rikkou- o tuu ja turbulenssi kasvaa, jolloin happi tavoittaa palavat kaasut aiempaa te- o hokkaammin ja palaminen tapahtuu alempana tulipesässä.Another object of the invention is to prevent the formation of a statue of upwardly burning combustible gases above the fuel inlet by introducing a circulating bed material into the gas column so that the statue is broken and turbulence is increased so that the oxygen reaches the previously burning gases. looser and the combustion takes place lower in the furnace.

£ 30£ 30

[0012] Tunnetussa tekniikassa tiedetään lukuisia dokumentteja, joissa puhu- (Ω ^ taan polttoaineen ja palautuvan petimateriaalin sekoittamisesta.Numerous documents are known in the prior art which speak of the mixing of fuel and recoverable bed material.

05 o o ^ [0013] On, esimerkiksi, tunnettua syöttää kosteaa polttoainetta ja petimateri- 35 aalia erilliseen sekoittimeen/kuivauslaitteeseen ennen polttoaine- 4 kiintoaineseoksen syöttämistä kattilaan. US-patenteissa 4,259,911,4,690,076 ja 5,419,267 puhutaan eri vaihtoehdoista sekoittimien/kuivureiden erottamiseksi. Erilliset sekoitin-/kuivainyksiköt lisäävät kuitenkin kustannuksia sekä investointi-/rakennusvaiheessa että käyttövaiheessa ja muodostavat vielä yh-5 den laitteiston osan, joka vaatii erityistä ylläpitoa.It is known, for example, to supply moist fuel and bed material to a separate mixer / dryer prior to feeding the fuel solid mixture to the boiler. U.S. Patent Nos. 4,259,911,4,690,076 and 5,419,267 discuss various alternatives for separating mixers / dryers. However, separate mixer / dryer units increase costs both in the investment / construction phase and in the operating phase, and form another part of the equipment which requires special maintenance.

[0014] On myös tunnettua syöttää polttoainetta ulkoiseen kiertoon hiuk-kaserottimen ja tulipesän välille, kuten on selostettu esimerkiksi US-patentissa 4,442,795.It is also known to supply fuel to the external circulation between the particulate separator and the furnace, as described, for example, in U.S. Patent 4,442,795.

1010

[0015] Kuitenkin yllä mainituissa patenteissa ei puhuta yllä mainituista ongelmista tai jos puhutaan (kosteista polttoaineista), ne johtavat erittäin monimutkaisiin järjestelyihin erillisen hiukkaskuivurin kanssa kattilan ulkopuolella.However, the above-mentioned patents do not mention the above-mentioned problems or, if they are (wet fuels), lead to very complicated arrangements with a separate particle dryer outside the boiler.

1515

[0016] Esillä olevan keksinnön eräänä lisätavoitteena on ehdottaa joitakin vaihtoehtoisia ratkaisuja yllä mainittuihin ongelmiin, jotka liittyvät kiertoleijupe-tikattiloiden hienojakoisien, kevyiden, helposti haihtuvien ja/tai kosteiden polttoaineiden syöttöön ja palamiseen.It is a further object of the present invention to propose some alternative solutions to the above problems related to the supply and combustion of fine, light, volatile and / or moist fuels for circulating fluidized bed boilers.

2020

[0017] Kaikki vaihtoehtoiset ratkaisut perustuvat polttoaineen syöttöön tuli-pesään siten, että lämmönsiirtoprosessi polttoaineen ja kierrätettävän kiintoaineen välillä paranee parantamalla sekoittumista polttoaineen ja kiertävän kuuman petimateriaalin välillä.All alternative solutions are based on fuel supply to the furnace so that the heat transfer process between the fuel and the recycled solid is improved by improving the mixing between the fuel and the circulating hot bed material.

2525

[0018] Esillä olevan keksinnön ensimmäinen edullinen suoritusmuoto perus- ^ tuu siihen, että tulipesän seiniä pitkin alaspäin viilaavaa petimateriaalia kerä- C\1 ^ taan syötettäväksi yhteen kerätyssä muodossa sisään tulevan polttoaineen Z päälle.A first preferred embodiment of the present invention is based on collecting bed material downwardly filed along the walls of the furnace to be fed in a collected form onto the incoming fuel Z.

Ξ 30 £ [0019] Esillä olevan keksinnön menetelmän ja laitteen muut piirteet käyvät ilmi σ> oheisista patenttivaatimuksista.Other features of the method and apparatus of the present invention are apparent from the appended claims.

SS

05 § [0020] Esillä olevan keksinnön avulla on ratkaistu ainakin osa kiertoleijupeti-Section 05 The present invention has solved at least some of the circulating fluidized bed

CMCM

35 reaktorin hienojakoisen, kevyen, helposti haihtuvan ja/tai kostean polttoaineen syöttöön ja palamiseen liittyvistä ongelmista yksinkertaisella ja tehok- 5 kaalia laitteella polttoaineen syöttämiseksi kiertoleijupetikattilan tulipesään. Esimerkiksi ei ole tarvetta aiemmasta tekniikasta tunnettujen ulkopuolisten kuivauskammioiden suunnittelulle ja rakentamiselle kostean polttoaineen kuivaamiseksi. Tarvetta myöskään kevyen, puuterimaisen polttoaineen sekoit-5 tamiselle kuumaan petimateriaaliin erillisessä sekoituskammiossa ei enää ole.35 reactor problems with the supply and combustion of finely divided, light, volatile and / or moist fuel by a simple and efficient device for feeding fuel to the furnace of a circulating fluidized bed boiler. For example, there is no need for the design and construction of exterior drying chambers known in the art for drying wet fuel. Also, there is no longer a need to mix light, powdery fuel with hot bed material in a separate mixing chamber.

[0021] Esillä oleva keksintö mahdollistaa petilämpötilan pitämisen korkeampana jopa tulipesän alemmissa osissa, kun poltetaan kevyttä, hienojakoista, helposti haihtuvaa ja/tai kosteaa polttoainetta. Tämä pitää paikkansa erityi-10 sesti alhaisemmilla kattilan kuormilla, kun petilämpötila pyrkii laskemaan luonnollisistakin syistä. Tekniikan tason järjestelyihin verrattuna esillä olevan keksinnön käyttöönotto saa aikaan, että • kostea polttoaine alkaa kuivua aiemmin, 15 · kuivattu polttoaine syttyy ja palaa aiemmin, • suurempi osuus kevyttä ja hienojakoista polttoainetta viedään alas petiin, jolloin petilämpötila nousee tai jää hyväksyttävälle tasolle jopa alhaisissa kuormitusolosuhteissa, • palavan polttoaineen sekoittaminen tiheydeltään korkeaan kierrätettä- 20 vään kiintoainevirtaan nostaa kiintoainevirran lämpötilaa, joka virta siir tää sitten lämpöä tulipesän pohjalle, mikä edelleen nostaa petilämpöti-laa, • palavan polttoaineen sekoittaminen kierrätettäviin kiintoaineisiin parantaa myös polttoaineen ja palavien kaasujen poikkisuuntaista sekoittu- 25 mistä, mikä edelleen parantaa palamista tulipesän alemmissa osissa ja ^ johtaa tasaisempaan palamiseen ja lämpövirran jakautumiseen poikit- i o taissuunnassa, ja i o · polttoaineen syöttö voidaan järjestää korkeammalle tulipesän seinälle, | jolloin vastapaine on pienempi.The present invention enables the bed temperature to be kept higher, even in the lower parts of the furnace, when burning light, fine, volatile and / or moist fuel. This is especially true with lower boiler loads when the bed temperature tends to decrease for natural reasons. Compared to prior art arrangements, the introduction of the present invention results in: • the wet fuel starting to dry earlier, · the dried fuel igniting and burning earlier, • a greater proportion of light and fine fuel being lowered into the bed, raising or staying acceptable bed temperature even under low load conditions; • mixing combustible fuel with a high density recyclable solid stream raises the temperature of the solid stream, which then transfers heat to the bottom of the furnace, which further raises the bed temperature; further improves combustion in the lower portions of the furnace and ^ leads to smoother combustion and heat flow distribution across the transverse direction, and io · fuel supply can be provided to the higher hearth wall, with lower back pressure.

oy 30 ^ Kaksi viime mainittua etua eivät välttämättä liity kevyisiin ja hienojakoisiin o polttoaineisiin, vaan kaikkiin polttoainetyyppeihin.oy 30 ^ The last two advantages are not necessarily related to light and fine fuels, but to all types of fuel.

CMCM

66

[0022] Seuraavassa esillä olevan keksinnön menetelmää ja järjestelyä selostetaan yksityiskohtaisemmin viittaamalla seuraaviin piirustuksiin, joissa,The method and arrangement of the present invention will now be described in more detail with reference to the following drawings, in which:

Fig. 1 kuvaa kaaviomaisesti tekniikan tason kiertoleijupetikattilaa, 5 Fig. 2a kuvaa kaaviomaisesti edestä esillä olevan keksinnön ensimmäistä edullista suoritusmuotoa,Fig. 1 schematically illustrates a prior art circulating fluidized bed boiler, Fig. 2a schematically illustrates a front view of a first preferred embodiment of the present invention,

Fig. 2b kuvaa kaaviomaisesti sivusta esillä olevan keksinnön erästä ensimmäistä edullista suoritusmuotoa,Fig. 2b schematically illustrates a side view of a first preferred embodiment of the present invention,

Fig- 3 kuvaa kaaviomaisesti esillä olevan keksinnön toista erästä edullista 10 suoritusmuotoa,Fig. 3 schematically illustrates another preferred embodiment of the present invention,

Fig. 4 kuvaa kaaviomaisesti esillä olevan keksinnön erästä kolmatta edullista suoritusmuotoa,Fig. 4 schematically illustrates a third preferred embodiment of the present invention,

Fig. 5 kuvaa kaaviomaisesti esillä olevan keksinnön erästä neljättä edullista suoritusmuotoa, and 15 Figs. 6a - 6c kuvaavat kaaviomaisesti esillä olevan keksinnön erään viidennen edullisen suoritusmuodon lukuisia vaihtoehtoja.Fig. 5 schematically illustrates a fourth preferred embodiment of the present invention, and Figs. 6a-6c schematically illustrate numerous alternatives of a fifth preferred embodiment of the present invention.

[0023] Fig. 1 kuvaa kaaviomaisesti tekniikan tason kiertoleijupetikattilaa. Kattila 10 käsittää tulipesän 12, jossa on olennaisesti pystysuorat seinät 32, tuli- 20 pesän 12 yläpäässä olevan poistokanavan 14 savukaasun ja siinä olevien kiintoainehiukkasten viemiseksi kiintoaine-erottimeen 16, kiintoaine-erottimen 16 yläpäähän järjestetyn kanavan 18 puhdistetun poistokaasun poistamiseksi kiintoaine-erottimesta 16, kiintoaine-erottimen 16 alaosaan järjestetyn kierrä-tysyhteen 20 erotetun kiintoaineen palauttamiseksi ainakin osittain takaisin ^ 25 tulipesän 12 alaosaan, tulipesän sivuseinälle 32 järjestetyt polttoaineen syöt-Figure 1 schematically illustrates a prior art circulating fluidized bed boiler. The boiler 10 comprises a furnace 12 having substantially vertical walls 32 for discharging flue gas and solid particles therein at the upper end of the furnace 12 into the solids separator 16, to extract the purified exhaust gas 16 from the duct 18 arranged at the upper end of the solid separator 16, a recirculation unit 20 provided at the lower part of the separator 16 to at least partially return the separated solids back to the lower part of the furnace 12, the fuel feeds arranged on the side wall 32 of the furnace;

C\JC \ J

^ töelimet 22 ja tulipesän 12 alaosaan järjestetyt elimet 24 ja 26 primääri- ja se- ^ kundääri-ilman syöttämiseksi vastaavasti. Polttoaineen syöttöelimet voivat ° käsittää ruuvisyöttimen, pudotusputken, pneumaattisen syöttimen muutamiaworking means 22 and means 24 and 26 arranged on the lower part of the furnace 12 for supplying primary and secondary air respectively. The fuel supply means may comprise: a screw feeder, a drop pipe, a pneumatic feeder

CCCC

vaihtoehtoja mainitaksemme. Primääri-ilma 24 on primääriä happipitoista S 30 kaasua, jota käytetään myös petimateriaalin leijuttamiseen ja sitä syötetäänto mention alternatives. Primary air 24 is a primary oxygenated S 30 gas, which is also used to fluidize and feed bed material

CDCD

g siten tulipesään 12 tulipesän 12 pohjalle järjestetyn arinan läpi. Sekundääri- o w kaasua 26 syötetään tulipesään 12 sen sivuseinän 32 läpi hiukan arinan ylä puolelta. Kaasulukko 28 on järjestetty kierrätysyhteeseen estämään kaasun 7 virtaus tulipesästä 12 kierrätysyhteen 20 kautta kiintoaine-erottimeen16. Tässä kierrätysyhteessä 20 on edelleen leijupetilämmönvaihtokammio 30 lämmön talteenottamiseksi kierrätyskiintoaineista lämmönsiirtoväliaineeseen. Kattilan 10 sivuseinät 32, kuten myös kiintoaine-erottimen sivuseinät, käsittä-5 vät tavallisesti vesiputkia niin, että vesi toimii lämmönsiirtoväliaineena.g through the grate provided on the bottom of the furnace 12. Secondary w gas 26 is introduced into furnace 12 through its side wall 32 just above the grate. A gas lock 28 is provided at the recirculation line to prevent the flow of gas 7 from the furnace 12 through the recirculation line 20 to the solid separator 16. This recycle connection 20 further includes a fluidized bed heat exchange chamber 30 for recovering heat from the recycled solids to the heat transfer medium. The sidewalls 32 of the boiler 10, as well as the sidewalls of the solids separator, usually comprise water pipes so that the water acts as a heat transfer medium.

[0024] Kuviot 2a ja 2b kuvaavat esillä olevan keksinnön erästä ensimmäistä edullista suoritusmuotoa esittäen tulipesän alapäätyä sellaisena, että tulipe-sän kaltevalla sivuseinällä 32 oletetaan olevan kaksi polttoaineen syöttöelintä. 10 Kattilan 10 sivuseinän 32 sisäpinnalla on kaksi kaltevaa ohjauslevyä 34 jokaisen polttoaineen syöttöelimen 22 yläpuolella. Ohjauslevyt 34 ovat edullisesti, mutteivät välttämättä, tehty tulenkestävästä materiaalista ja kiinnitetty seinälle 32 siten, että ne ovat olennaisesti kohtisuorassa seinään 32 ja kallistettuja kohti polttoaineen syöttöelimiä, joka itse asiassa voi näkyä aukkona 36 sei-15 nässä 32. Ohjauslevyjen 34 alapäätyjen väliin jää aukko, joka vastaa edullisesti polttoaineen syöttöaukon 36 halkaisijaa. Ohjauslevyjen 34 tarkoitus on kerätä kiintoaineita, ts. kattilan 10 seiniä 32 pitkin alaspäin virtaavaa petimate-riaalia ja koota petimateriaalivirta polttoaineen syöttöaukon 36 yläpuolelle. Kun nyt petimateriaali virtaa yhteenkootussa muodossa polttoaineen syötön 20 päälle, se vie ainakin osan polttoaineesta alaspäin ja sekoittaa polttoaineen varsinaiseen petimateriaaliin tulipesän 12 pohjalla. Kuviot 2a ja 2b esittävät tulipesän seinään 32 kiinnitettyjen ohjauslevyjen 34 lisäksi lisäpiirteen, polttoaineen syöttöaukon 36 kannen 38. Kannen 38 tarkoitus on ohjata polttoaineen syöttöä alas pitkin tulipesän 12 seinää 32, ja edistää siten polttoaineen ^ 25 kulkua tulipesän 12 pohjaa kohti. Kannen toisena tarkoituksena on muodos- C\1 ^ taa eräänlainen verho polttoaineen ja turbulentin petimateriaalin välille sy-Figures 2a and 2b illustrate a first preferred embodiment of the present invention showing the bottom end of the furnace such that the inclined side wall 32 of the furnace is assumed to have two fuel supply means. 10 The inside surface of the sidewall 32 of the boiler 10 has two inclined baffles 34 above each fuel supply member 22. The baffles 34 are preferably, but not necessarily, made of refractory material and secured to wall 32 such that they are substantially perpendicular to wall 32 and inclined toward the fuel supply means, which may in fact be shown as aperture 36 in step 32. preferably corresponding to the diameter of the fuel inlet 36. The purpose of the baffles 34 is to collect solids, i.e. petal material flowing down the walls 32 of boiler 10 and to assemble a bed of petite material above the fuel inlet 36. As the bed material now flows in assembled form onto the fuel feed 20, it will carry at least a portion of the fuel down and mix the fuel with the actual bed material at the bottom of the furnace 12. Figures 2a and 2b show, in addition to the baffles 34 attached to the furnace wall 32, the cover 38 of the fuel inlet 36 is intended to guide the fuel supply down the wall 32 of the furnace 12, thereby promoting the flow of fuel 25 towards the bottom of the furnace 12. Another purpose of the cover is to form a kind of curtain between the fuel and the turbulent bed material.

Oo

^ vemmällä tulipesässä niin, että mahdollisimman paljon polttoainetta voisi vir-^ at the bottom of the furnace so that as much fuel as possible could flow

Oo

rata alas arinalle. Ohjauslevyissä 34 on edullisesti olennaisen pystysuorat jat- cc keet 34’, jotka kulkevat pitkin kannen 38 sivuja niin, että ne ohjaavat petimate- O) to 30 naalivirtaa B tulipesään kannen 38 alta saapuvan polttoaineen F päälle, kuten <Ω g nuolilla F ja B on esitetty. Nämä jatkeet edistävät entisestään kiintoainever- o ^ hon muodostumista tulipesän sisäpuolta vasten olevalle polttoainevirran sivul le. Siten, kun nyt polttoaineen viipymäaika tulipesän alaosassa on kasvanut 8 toisaalta silloin, kun on kyseessä polttoaine, joka on kostea, polttoaineella on enemmän aikaa kuivua niin, että palaminen voi tapahtua petialueella, tai toisaalta, jos polttoaine on kevyttä, helposti haihtuvaa ja/tai hienojakoista, sillä on enemmän aikaa palaa tulipesän alaosassa verrattuna tekniikan tason polt-5 toaineen syöttöjärjestelyyn, missä polttoaine syötetään tulipesään etäisyyden päähän arinan yläpuolelle niin, että polttoaine tulee ylöspäin liikkuvaan leiju-petiin ja viedään nopeasti tulipesän yläosaan. Kummankin vaihtoehdon osalta lopputuloksena on, että polttoaine palaa alempana tulipesässä, jolloin petima-teriaalin lämpötila alempana tulipesässä nousee.track down the grate. The baffles 34 preferably have substantially vertical extensions 34 'extending along the sides of the lid 38 so as to direct the petal stream B to the fuel F entering the furnace below the lid 38, such as the arrows F and B are Fig. These extensions further promote the formation of a solid tax on the side of the fuel stream facing the interior of the furnace. Thus, now that the residence time of the fuel in the lower part of the furnace has increased 8 on the one hand, in the case of a humid fuel, the fuel has more time to dry so that combustion can occur in the bed area, or, on the other hand, the fuel is light, volatile and / , it has more time to burn back at the bottom of the furnace compared to the prior art fuel-fuel feed arrangement where fuel is fed into the furnace at a distance above the grate so that the fuel enters an upwardly moving fluidized bed and is quickly transported to the top of the furnace. For both alternatives, the end result is that the fuel burns lower in the furnace, whereby the temperature of the bed material in the lower furnace rises.

1010

[0025] Mitä ohjauslevyjen 34 ja 34’ mitoitukseen tulee, perusmitat riippuvat toisaalta tulipesän mitoista ja toisaalta petimateriaalin ominaisuuksista. Normaalisti ohjauslevyjen korkeus (mitattuna tulipesän seinän pinnasta ulospäin) on suuruusluokkaa 200 - 500 mm ja kallistuskulma (mitattuna horisontaalista 15 suunnasta) noin 30-70 astetta. Jos ohjauslevyt kuitenkin muodostavat kourun, joka johtaa kierrätetyn petimateriaalin esimerkiksi leijupetilämmönvaihtimesta tulipesän pohjaosaan, ohjauslevyt voivat olla pystysuuntaisia myös niin, että niiden kallistus voi itse asiassa vaihdella 30 ja 90 asteen välillä. Toisin sanoen, on mahdollista, että kouru kerää kiertäviä kiintoaineita ei ainoastaan leiju-20 petilämmönvaihtimesta, mutta myös tulipesän seinältä, jolloin on ymmärrettävää, että kourun sivuseinät toimivat samalla tavoin kuin yllä mainitut ohjauslevyt 34. Mitä kanteen 38 tulee, se voi olla muodostettu tasomaisesta ylälevystä ja kahdesta tasomaisesta sivulevystä, kuten on esitetty kuvioissa 2a ja 2b, mutta kansi voi myös myötäillä aukon 36 ympäryksen muotoa, jolloin kansi on r- 25 kaareva levy. Edelleen vaihtoehtona voivat ohjauslevyt 34 ja 34’ (jos niitä käy- ° tetään) joko syöttää kiintoainetta olennaisesti polttoaineen syöttöaukon 36 le- o veydelle, tai ne voivat myös syöttää kiintoainetta huomattavasti suuremmalle o alueelle, toisin sanoen alueelle, joka levittäytyy kummallekin puolelle aukkoa | 36, jolloin varmistetaan, että tulipesään tuleva polttoaine peittyy kaikilta (va- g 30 pailta) sivuilta polttoaineella, toisin sanoen muodostuu kokonaisuudessaan S peittävä verho. Jos kuitenkin jostain syystä halutaan, että polttoaine pääsee o o tulemaan tulipesään vapaammin, petimateriaalin syöttö polttoaineen päälle voidaan tehdä kapeammalla alueella, jolloin polttoaine voi karata kiintoainevir-ran sivuilta. Ja lopuksi ohjauslevyjen avulla kerätyn ja polttoainesyötön päälle 9 syötetyn petimateriaalin määrä voidaan suunnitella jokaisessa tapauksessa erikseen.With regard to the dimensioning of the baffles 34 and 34 ', the basic dimensions depend on the dimensions of the furnace on the one hand and on the properties of the bed material on the other. Normally, the height of the baffles (measured outwards from the surface of the furnace wall) is of the order of 200 to 500 mm and the heeling angle (measured from the horizontal 15 directions) is approximately 30 to 70 degrees. However, if the baffles form a trough that leads the recycled bed material from, for example, a fluidized bed heat exchanger to the bottom of the furnace, the baffles may also be vertical so that their inclination can actually vary between 30 and 90 degrees. In other words, it is possible that the trough collects circulating solids not only from the fluidized bed heat exchanger but also from the furnace wall, whereby it will be appreciated that the trough sidewalls function in the same manner as the aforementioned baffles 34. and two planar side plates as shown in Figures 2a and 2b, but the lid may also conform to the shape of the circumference of the opening 36, wherein the lid is a r-curved plate. Alternatively, baffles 34 and 34 '(if used) can either feed the solid substantially to the width of the fuel inlet 36, or they may also feed the solid over a substantially larger area o, that is, extending to either side of the orifice | 36, thereby ensuring that the fuel entering the furnace is covered on all sides (of 30 pitches) by the fuel, that is to say, forming a curtain covering the entire S. However, if, for some reason, it is desired that the fuel be allowed to enter the furnace more freely, the bed material may be fed onto the fuel in a narrower region, whereby the fuel may escape from the sides of the solid stream. And finally, the amount of bed material collected by the baffles and fed onto the fuel feed 9 can be designed on a case-by-case basis.

[0026] Kuvio 3 esittää kaaviomaisesti erään toisen edullisen suoritusmuodon 5 esillä olevasta keksinnöstä. Tässä kiintoaine-erottimesta 16 (ks. kuvio 1) tai lämmönvaihtokammiosta 30 (ks. kuvio 1) tuleva yhteen kootussa muodossa oleva kiintoainevirta B kierrätetään kiintoaineen poistoyhteen 20 kautta tuli-pesään 12 tulipesän seinässä 32 olevan syöttöaukon kautta tulevan polttoaineen F päälle. Ulkoisesta kierrosta tulevan kiintoaineen ja polttoaineen syöt-10 täminen tulipesään yllä kuvatulla tavalla takaa, että polttoaine sekoitetaan ensin tehokkaasti kierrätettäviin kiintoaineisiin, elleivät ne muodosta verhomais-ta peittoa polttoaineen ja turbulentin pedin välille syvemmällä tulipesässä sallien polttoaineen laskeutumisen tulipesän pohjalle olennaisesti häiriöttä. Toiseksi polttoaineen ja kiintoaineiden seos tai polttoaine ja palautetut kiintoai-15 neet sekoitetaan tehokkaasti petimateriaalin kanssa tulipesän pohjalla. Kiintoaineiden syöttökanava 20 suunnitellaan sijoitettavaksi niin lähelle polttoaineen syöttöelimien 22 yläpuolelle kuin mahdollista huomioon ottaen rakenteelliset vaatimukset ja rajoitukset.Figure 3 schematically illustrates another preferred embodiment 5 of the present invention. Here, the assembled solid stream B from the solids separator 16 (see Figure 1) or heat exchange chamber 30 (see Figure 1) is circulated through the fuel outlet 20 to the fuel F through the inlet port 32 in the furnace wall 32. Feeding the external recycle solid and fuel into the furnace as described above ensures that the fuel is first effectively blended with the recyclable solids, unless they form a curtain overlay between the fuel and the turbulent bed, allowing the fuel furnace to descend deeper into the furnace. Second, the mixture of fuel and solids, or fuel and recovered solids, is effectively mixed with bed material at the bottom of the furnace. The solids supply channel 20 is designed to be located as close as possible above the fuel supply means 22, taking into account structural requirements and limitations.

20 [0027] Luonnollisesti samanlaisia järjestelyitä kuin on esitetty kuvioiden 2a ja 2b suoritusmuotojen yhteydessä, kuten esimerkiksi polttoaineen syöttöaukon kantta, voidaan käyttää myös tässä. Tässä suoritusmuodossa voi olla edullista järjestää sellainen kansi kummankin syöttöaukon yhteyteen niin, että sekä kiintoaineiden syötön että polttoaineen syötön virtaussuunta muuttuu seinän -- 25 32 suuntaiseksi. Tällä tavoin kiintoainevirtauksen verhovaikutus tulee varmis- c3 tettua.Naturally, arrangements similar to those illustrated in the embodiments of Figures 2a and 2b, such as, for example, the fuel inlet cover, may also be used here. In this embodiment, it may be advantageous to arrange such a cover at each of the inlet openings so that the flow direction of both the solid inlet and the fuel inlet is aligned with the wall. In this way, the curtain effect of the solid flow is assured.

CDCD

Oo

g [0028] Kuvio 4 kuvaa kaaviomaisesti erästä kolmatta edullista suoritusmuotoa x esillä olevasta keksinnöstä. Tässä kierrätyskiintoaineet kerätään sisäisestäFigure 4 schematically illustrates a third preferred embodiment x of the present invention. Here, recycled solids are collected internally

CLCL

30 kierrosta kouruun tai syöttösuppiloon 21, joka on järjestetty tulipesän alem-30 turns in a trough or hopper 21 arranged in the lower chamber of the furnace

CDCD

£ man kaltevan seinän 32’ yhteyteen. Kouru 21 voi kerätä kiintoaineita ei aino- 05 g astaan tulipesän seinältä 32’, vaan myös esimerkiksi leijupetilämmönvaihti-£ man to the inclined wall 32 '. The gutter 21 can collect solids not only from the gasket wall 32 'but also, for example, from a fluidized bed heat exchanger.

CMCM

mesta, joka on järjestetty ylemmäs tulipesään. Kouru 21 on edullisesti järjestetty päättymään lähelle tulipesän pohjaa siten, että kourun pohjapinta on kai- 10 teva niin, että se on yhdensuuntainen tulipesään tulevien polttoaineensyöttö-elimien 22 kanssa. Eräänä lisäpiirteenä kourussa on ohjauslevy 23, joka on samansuuntainen polttoaineen syöttöelinten 22 kanssa ja sijoitettu polttoaineen syöttöelimien 22 yläpuolelle niin, että se ohjaa kiintoainevirtaa tuli-5 pesään tulevan polttoainevirran päälle. Toisena vaihtoehtona kouru voi päättyä levyyn 23 ja polttoaineen syöttöaukko 36 tai yleisemmin polttoaineen syöt-töelimet voidaan sijoittaa seinään 32’ kourun pohjalevyn 23 alle. Kummassakin tapauksessa levy 23 varmistaa kunnollisen kiintoaineverhon polttoaineen päälle. Siten kourun 21 ja kansilevyn 23 toiminta on periaatteessa samanlai-10 nen kuin on selostettu yllä kuvioiden 2a ja 2b suoritusmuotojen yhteydessä. Ja yllä mainittu polttoaineen syöttöelin 22 voi olla vain aukko kourun 21 kaltevassa seinässä tai se voi olla putkimainen kanava, joka ulottuu välimatkan päähän kouruun 21, kuten on esitetty kuviossa 4, tai aukko tulipesän seinässä 32’ heti kourun 21 alla.mesta, which is arranged in the upper furnace. Preferably, the trough 21 is arranged to terminate near the bottom of the furnace such that the bottom surface of the trough is inclined so that it is parallel to the fuel supply means 22 entering the furnace. A further feature of the trough is a baffle plate 23 which is parallel to the fuel supply means 22 and disposed above the fuel supply means 22 so as to direct the solid stream over the fuel stream entering the furnace 5. Alternatively, the trough may terminate in the plate 23 and the fuel inlet 36 or more generally, the fuel supply means may be located in a wall 32 'below the trough bottom plate 23. In either case, the plate 23 secures a proper solid curtain over the fuel. Thus, the operation of the trough 21 and the cover plate 23 is in principle similar to that described above with respect to the embodiments of Figures 2a and 2b. And, the aforementioned fuel supply member 22 may be only an opening in the inclined wall of the trough 21, or it may be a tubular duct extending a distance to the trough 21 as shown in Figure 4, or an opening in the furnace wall 32 'immediately below the trough 21.

1515

[0029] Kuvio 5 kuvaa kaaviomaisesti erään neljännen edullisen suoritusmuodon esillä olevasta keksinnöstä. Kuten aiemmissa suoritusmuodoissa, myös tässä sisäisen kierron kiintoaineet sekoittuvat tehokkaasti hienojakoiseen, 20 helposti haihtuvaan ja/tai kevyeen ja/tai kosteaan polttoaineeseen, vievät polttoaineen alaspäin tulipesässä ja sekoittavat polttoaineen varsinaiseen petima-teriaaliin. Tässä keksintö on sijoitettu taas tulipesän alaosaan tulipesän kaltevan sivuseinän 32’ yhteyteen.Figure 5 schematically illustrates a fourth preferred embodiment of the present invention. Here, as in previous embodiments, the internal circulation solids are effectively mixed with fine, easily volatile and / or light and / or moist fuel, bring the fuel down into the furnace and mix the fuel with the actual bed material. Here, the invention is again located in the lower part of the furnace in connection with the inclined side wall 32 'of the furnace.

25 [0030] Tässä esillä olevan keksinnön suoritusmuodossa polttoaineensyöttö- ^ elin on polttoaineen syöttöaukko 40, joka on järjestetty erityisellä tavalla katti-In this embodiment of the present invention, the fuel supply means is a fuel supply opening 40, which is arranged in a special manner

CMCM

^ lan tai tulipesän seinään 32’. Polttoaineensyöttöaukko 40 on järjestetty pys-wall or furnace wall 32 '. The fuel inlet port 40 is provided

Oo

^ tysuorasti suunnatun kourun 42 olennaisesti pystysuoraan pohjaan, joka kou-a vertically oriented trough 42 on a substantially vertical bottom which projects

Oo

ru on kiinteä osa tulipesän kaltevaa sivuseinää 32’. Kouru 42 on tässä erityi-ru is an integral part of the inclined side wall 32 'of the furnace. Gutter 42 is a special

CCCC

“ 30 sessä suoritusmuodossa muodostettu jossain määrin kaltevasta (melkeinIn the 30th embodiment, formed somewhat sloping (almost

CDCD

<£ pystysuorasta) pohjaseinästä 43 ja olennaisen pystysuuntaisista sivuseinistä<£ vertical) from the bottom wall 43 and substantially vertical side walls

CDCD

g 46. Kuviossa 5 kourun 42 pohjaseinä 43 on esitetty hiukan kaltevana, mutta o ^ seinä 43 voi yhtä hyvin olla aivan pystysuora tai jopa enemmän kallistettu.In Fig. 5, the bottom wall 43 of the trough 42 is shown slightly inclined, but the wall 43 may equally well be completely vertical or even more inclined.

Olennaisesti pystysuora kouru 42 tuo kiintoainetta esimerkiksi sisäisestä kier- 11 rasta takaisin kohti tulipesän pohjaa. Tämä rakenne toimii itsenäisesti samalla tavoin kuin aiemmat suoritusmuodot, ts. syöttämällä yhteen kootussa muodossa olevaa kiintoainevirtaa tulipesään aukosta 40 tulevan polttoaineen päälle. Toisin sanoen, pystysuora olennaisesti U-muotoinen kouru voi vas-5 taanottaa alaspäin virtaavan kiintoainevirtauksen leijupetilämmönvaihtimesta, joka on järjestetty tulipesässä ylemmälle tasolle, tai sisäisestä kierrosta pitkin tulipesän seinää. Kouru 42 pystyy keräämään tehokkaasti kiintoainetta turbulentista petimateriaalista tulipesässä, koska turbulenssin taso on kourussa selvästi heikompi. Kourun olennaisen syvä poikkileikkaus muodostaa rauhal-10 lisen tilan, johon kiintoaine voi kerääntyä ja virrata alaspäin yhteen kootussa muodossa, ts. virtauksena, joka on tiheämpi kuin sisäinen kierto seinällä 32’.The substantially vertical trough 42 brings the solids back, for example, from the inner thread 11 towards the bottom of the furnace. This structure operates independently in the same manner as previous embodiments, i.e., by feeding a solid stream of aggregate form into the furnace over the fuel from the orifice 40. In other words, a vertical, substantially U-shaped trough can receive a downward flow of solids from a fluidized bed heat exchanger arranged at an upper level in the furnace, or an internal rotation along the furnace wall. Trough 42 is capable of efficiently collecting solids from turbulent bed material in the furnace because turbulence levels in the trough are significantly lower. The substantially deep cross-section of the trough forms a resting space in which the solid may collect and flow downward in an assembled form, i.e., a flow which is denser than the internal circulation on the wall 32 '.

[0031] Kuitenkin tässä edullisessa suoritusmuodossa sisäinen leijupetiläm-mönvaihtokammio 44 on järjestetty virtausyhteyteen yllä mainitun olennaisesti 15 pystysuoran kourun 42 sivuseinän 46 kanssa. Leijupetilämmönvaihtokammio 44 vastaanottaa kiintoainetta sisäisestä kierrosta sen yläpuolelle tulipesän seinään 32’järjestetyn aukon 48 kautta. Leijupetilämmönvaihtokammioon tulevia kiintoaineita leijutetaan kammion pohjan 50 läpi tulevan ilmavirran avulla. Kammion sivulla, itse asiassa leijupetilämmönvaihtokammion 44 ja olen-20 naisesti pystysuoran kourun 42 välissä on niin sanottu nostoputki 52, joka yhdistää lämmönvaihtokammion 44 pystysuoraan kouruun 42. Nostoputki 52 on pieni kammio, jossa on sen lämmönvaihtokammioon 44 päin olevan sivuseinän alaosassa aukko, josta kiintoainevirta pääsee kammioon ja vastakkaisen sivuseinän yläosassa aukko kiintoainevirralle nostoputkikammiosta 52 pois -- 25 olennaisesti pystysuuntaiseen kouruun 42. Siten sekä olennaisesti pys- ^ tysuoraa kourua 42 alaspäin virtaava sisäinen kierto että nostokourun 52 o kautta lämmönvaihtokammiosta 44 tuleva kiintoainevirta sekoittuvat polttoai- o neeseen ja pakottavat polttoaineen alaspäin olennaisesti pystysuoran kourun | 42 pohjalle 54.However, in this preferred embodiment, the internal fluidized bed heat exchange chamber 44 is provided in fluid communication with the aforementioned substantially sidewall 46 of the vertical chute 42. The fluidized bed heat exchange chamber 44 receives solids from the internal circulation above it through an opening 48 arranged in the furnace wall 32 '. The solids entering the fluidized bed heat exchange chamber are fluidized by the flow of air through the bottom 50 of the chamber. On the side of the chamber, in fact, between the fluidized bed heat exchange chamber 44 and the substantially vertical trough 42, there is a so-called lifting tube 52 which connects the heat exchange chamber 44 to the vertical trough 42. The lifting tube 52 is in the chamber and at the top of the opposite side wall, an opening for solids flow out of the riser tube 52 to 25 in a substantially vertical trough 42. Thus, both the internal rotation downstream of the substantially vertical trough 42 and the downstream flow vertical gutter 42 to the bottom 54.

s 30s 30

[0032] Tässä kohtaa on ymmärrettävä, että leijupetilämmönvaihtokammioita 05 § 44 voi olla molemmilla puolilla olennaisesti pystysuoraa kourua 42. Leijupeti-It should be understood at this point that the fluidized bed heat exchange chambers 05 § 44 may be provided on both sides of a substantially vertical trough 42. The fluidized bed

CMCM

lämmönvaihtokammioiden asema voi myös olla polttoaineen syöttöaukon 40 suhteen joko korkeammalla tai matalammalla, kuin mitä on esitetty kuviossa 12 5. Samalla tavalla olennaisesti pystysuoran kourun sivuseinä(t) 46 voi(vat) olla kaltevia siten, että sivuseinät 46 keräävät sisäistä kiertoa laajemmalta alueelta kuin mitä kuviossa 5 on esitetty. On myös mahdollista järjestää olennaisesti pystysuoran kourun yläpuolelle kaltevat ohjauslevyt, kuten kuviossa 2 5 oleva keräämään sisäistä kiertoa kouruun 42. Samoin on mahdollista järjestää lisäaukko polttoaineen syöttöaukon 40 yläpuolelle syöttämään kiintoainetta ulkoisesta kierrosta olennaisesti pystysuoraan kouruun 42 syötetyn polttoaineen päälle.the position of the heat exchange chambers may also be higher or lower with respect to the fuel inlet 40 than shown in Figure 12 5. Similarly, the substantially vertical trough side wall (s) 46 may be inclined such that the side walls 46 collect internal rotation over a wider area than 5 is shown. It is also possible to provide sloping baffles substantially above the vertical trough, such as that shown in FIG. 2 5, to collect internal rotation in the trough 42. Likewise, it is possible to provide an additional opening above the fuel inlet 40 to feed solids from the external

10 [0033] Siten on selvää, että esillä oleva suoritusmuoto on ajateltu pääasiassa käyttämään leijupetilämmönvaihtimesta tulevaa kiintoainevirtaa pakottamaan polttoainevirta alaspäin petialueelle riippumatta leijupetilämmönvaihtimen sijainnista. Toisin sanoen kierrätettyä petimateriaalia voidaan syöttää yhdestä tai useammasta leijupetilämmönvaihtokammiosta kourua pitkin syötettäväksi 15 polttoainesyötön päälle. Yksinkertaisimmassa muodossaan polttoaineen syöt-töaukko on järjestetty leijupetilämmönvaihtokammion kiintoaineen poistoau-kon alle, jolloin erillistä kourua ei välttämättä tarvita.Thus, it is clear that the present embodiment is primarily intended to use the solid stream from the fluidized bed heat exchanger to force the fuel flow down into the bed area, regardless of the location of the fluidized bed heat exchanger. That is, recycled bed material may be fed from one or more fluidized bed heat exchange chambers along a trough to be fed onto the fuel feed 15. In its simplest form, the fuel inlet is arranged below the solid outlet of the fluidized bed heat exchange chamber, whereby a separate trough may not be required.

[0034] Edullinen lisätapa käyttää leijupetilämmönvaihdinta liittyy mataliin 20 kuormitusolosuhteisiin, jolloin käytännössä ei ole ulkoista kiertoa ja sisäinen kierto on marginaalinen. Syöttämällä petimateriaalia nyt lämmönvaihtimeen ylivuoto- tai apukanavan kautta (selostettu yksityiskohtaisemmin julkaisussa US-B2-7,240,639), on mahdollista poistaa hiukkasmateriaalia tulevan polttoaineen päälle edellyttäen, että lämmönvaihtimen poistoaukko on polttoaineen 25 syöttöaukon yläpuolella, δA preferred additional way of using a fluidized bed heat exchanger is associated with low load conditions where there is practically no external circulation and internal circulation is marginal. By now feeding the bed material to the heat exchanger through an overflow or auxiliary channel (described in more detail in US-B2-7,240,639), it is possible to remove particulate material over the incoming fuel provided the heat exchanger outlet is above the fuel inlet, 25

CMCM

^ [0035] Eräänä lisäparannuksena tekniikan tasoon verrattuna polttoainein kiintoaineseos viedään alas arinalle leijutettavaksi. Esillä olevan keksinnön ° erään edullisen lisäsuoritusmuodon mukaisesti pystysuuntaisen kourun 42As a further improvement over the prior art, the fuel solid mixture is brought down to the grate for fluidization. According to a further preferred embodiment of the present invention, a vertical trough 42 is provided

CCCC

30 pohjassa 54 on arina, joka muodostaa niin sanotun leijutusvyöhykkeen, jossa S polttoaineen ja kiintoaineen seos leijutetaan niin, että nopeus on luokkaa 10 -30 at the bottom 54 is a grate forming a so-called fluidization zone in which the S fuel-solid mixture is fluidized at a velocity of 10 to

CDCD

g 20 Umf hiukkaselle (Umf vastaa minimileijutusnopeutta) tehokkaan sekoituk- o sen aikaansaamiseksi polttoaineen ja kiintoainemateriaalin välillä. Kourun pohja-arinan lähellä on toinen arina-alue 56, joka muodostaa ns. matalano- 13 peuksisen vyöhykkeen osalle tulipesän pohjaa, jossa nopeus on luokkaa 40-50 Umf D50 hiukkaselle. Tällä vyöhykkeellä materiaalia kuljetetaan ja suihkutetaan tulipesän muille alueille, mutta terminaalinopeutta alemmalla nopeudella niin, että polttoainehiukkasilla on aikaa kuivua (kostean polttoaineen tapa-5 uksessa) ja lämmetä riittävästi niin, että syttyminen ja palamisprosessi alkavat polttokammion alaosassa. Sekä ensimmäisellä että toisella arina-alueella on joko suuntaavia suuttimia tai niin sanottu porrasarina kiintoaineen siirtämiseksi horisontaalisessa suunnassa arinaa pitkin. Toisen arina-alueen 56 ulkopuolella on normaalin arinanopeuden alue, jossa kaasun virtaus arinan alta on 10 riittävä polttoaineen ja petimateriaalin kierrätyksen aloittamiseksi tulipesässä.g 20 Umf for the particle (Umf corresponds to the minimum fluidization rate) to effect effective mixing between fuel and solids. There is another grate area 56 near the bottom grate of the trough, which forms the so-called grate. a low-13-zone zone for a portion of the bottom of the furnace at a speed of about 40-50 Umf for a D50 particle. In this zone, material is transported and sprayed to other areas of the furnace, but at a lower speed than the terminal speed, so that the fuel particles have time to dry (wet fuel mode) and warm enough to start the ignition and combustion process at the bottom. Both the first and second grate regions have either directional nozzles or a so-called stair grating for moving the solid horizontally along the grate. Outside of the second grate area 56 is the normal grate velocity range, where the gas flow below the grate is sufficient to initiate the recycling of fuel and bed material in the furnace.

[0036] Tällainen porrasmainen arinanopeusjärjestely antaa myös kiinteän materiaalin sisäistä kiertoa seinältä (johon polttoaineen syötöt on asennettu) kohti tulipesän alaosaa arinaa pitkin ja ylös seinää pitkin ja leijupetilämmönvaih- 15 timeen jonkin verran ylempänä tulipesässä. Tämä lisää leijutusvyöhykkeelle menevän kiinteän materiaalin määrää ja kierrättää myös jonkun verran poltto-ainehiukkasia.Such a stepped grate velocity arrangement also provides internal circulation of the solid material from the wall (where the fuel feeds are mounted) towards the lower part of the furnace along the grate and up the wall and somewhat higher in the fluidized bed heat exchanger. This increases the amount of solid material going into the fluidization zone and also recycles some of the fuel particles.

[0037] Kuviot 6a - 6c kuvaavat esillä olevan keksinnön erään viidennen edulli-20 sen suoritusmuodon kolmea eri vaihtoehtoa. Kuvioiden 6a - 6c järjestelyssä pääperiaatteena on ottaa osa tulipesän seiniä 32 pitkin alaspäin viilaavasta sisäisestä kierrosta väliaikaisesti ulos tulipesästä 12 sivuvirtana ja syöttää si-vuvirta polttoainevirran yhteyteen ennen polttoaineen syöttämistä tulipesään 12.Figures 6a-6c illustrate three different variants of a fifth preferred embodiment of the present invention. In the arrangement of Figures 6a to 6c, the basic principle is to take a portion of the downstream internal rotation along the furnace walls 32 temporarily out of the furnace 12 as a side stream and to supply a side stream to the fuel stream prior to feeding fuel to the furnace 12.

δ 25 <m [0038] Kuvio 6a esittää ensimmäistä vaihtoehtoa, jossa otetaan jonkun verran o petimateriaalia sisäisestä kierrosta IC tulipesästä 12 ainakin yhden tulipesän o 12 kaltevassa seinässä 32’ olevan aukon 58 kautta ja syötetään kanavaa 60 | pitkin suoraan polttoaineen syöttökanavaan 22, jossa petimateriaali ja poltto- g 30 aine sekoitetaan tehokkaasti yhteen polttoaineen syöttöelinten, esimerkiksi S ruuvisyöttimen, paineilmasyöttimen, tms toiminnan avulla.Fig. 6a shows a first alternative for taking some o bed material from the internal rotation IC from the furnace 12 through at least one opening 58 in the inclined wall 32 'of the furnace o 12 and feeding the channel 60 | along the fuel supply channel 22, where the bed material and the fuel material 30 are effectively mixed by the operation of the fuel supply means, for example S screw feeder, pneumatic feeder, or the like.

o oo o

CMCM

[0039] Kuvio 6b esittää toisen vaihtoehdon, jossa jonkin verran petimateriaalia otetaan taas sisäisestä kierrosta IC tulipesästä 12 ainakin yhden tulipesän 14 kaltevassa seinässä 32’ olevan aukon 58 kautta ja syötetään kanavaa 60 pitkin syöttökanavaa22 pitkin tulipesää kohti virtaavan polttoaineen yhteyteen. Kuitenkin tässä suoritusmuodossa kierrätetyn petimateriaalin virtausta ohjataan polvirakennetyyppisellä säädöllä 62, jolloin polttoaineen syöttöön syöte-5 tyn petimateriaalin määrää voidaan säädellä.Figure 6b shows another alternative whereby some of the bed material is again taken from the internal circulation IC from the furnace 12 through an opening 58 in at least one inclined wall 32 'of the furnace 14 and fed through a duct 60 in connection with fuel flowing towards the furnace. However, in this embodiment, the flow of recycled bed material is controlled by a knee-type adjustment 62, whereby the amount of bed material supplied to the fuel supply can be controlled.

[0040] Kuvio 6c esittää kolmatta vaihtoehtoa, joka on hyvin lähellä toista vaihtoehtoa. Itse asiassa ainoa näkyvä ero on tavassa, jolla polttoaine ja kierrätettävä materiaali sekoitetaan. Kuvion 6b vaihtoehdossa petimateriaali syötetään 10 polttoaineen virtauskanavaan 22, kun taas kuvion 6c vaihtoehdossa polttoaineen virtauskanava 22 syöttää polttoainetta petimateriaalikanavaan 60’ polvi-rakennetyyppisen säädön 62 jälkeen.Figure 6c shows a third alternative which is very close to the second alternative. In fact, the only visible difference is in the way the fuel and recyclable material are mixed. In the embodiment of Figure 6b, the bed material is supplied to the fuel flow passage 10, while in the alternative of Figure 6c, the fuel flow channel 22 feeds fuel to the bed material channel 60 'after a knee-type adjustment 62.

[0041] Petimateriaali-polttoaineseosta, joka on muodostettu, kuten kuvioissa 15 6a - 6c on esitetty, voidaan syöttää sellaisenaan tulipesään, mutta se voidaan yhtä hyvin syöttää tulipesään siten, että seoksen syöttöaukko järjestetään kuvioissa 4 ja 5 esitettyjen tyyppiseen kouruun. Seosta voidaan myös käsitellä samoin kuin polttoaineen syötössä kuvioiden 2a - 5 yhteydessä selostetuissa aiemmissa suoritusmuodoissa. Toisin sanoen sen tuloaukkoon 20 voidaan järjestää kansi seosvirran ohjaamiseksi tulipesän arinaa kohti ja myös joko tulipesässä (joko sen seiniä pitkin tai kourua pitkin) kiertävää tai tulipesään palaavaa jotakin muuta kiintoainetta voidaan syöttää seosvirran päälle pakottamaan seos alaspäin kohti arinaa.The bed material-fuel mixture formed as shown in Figs. 15a-6c may be fed as such into the furnace, but may equally well be fed to the furnace such that the mixture supply port is provided in a trough of the type shown in Figures 4 and 5. The mixture may also be treated in the same manner as in the fuel feed in the previous embodiments described with reference to Figures 2a to 5. In other words, a lid may be provided in its inlet 20 for directing the mixture stream towards the furnace grate and also any other solid circulating in the furnace (either through its walls or trough) or returning to the furnace may be fed over the mixture stream to force the mixture downward.

25 [0042] Yllä olevan kuvauksen valossa on ymmärrettävä, että esillä olevasta o keksinnöstä on esitetty vain joitain kaikkein edullisimpia suoritusmuotoja. Si- g ten on selvää, että keksintö ei rajoitu pelkästään esitettyihin suoritusmuotoi- i g hin, vaan sitä voidaan muunnella monilla tavoin oheisten patenttivaatimusten g suojapiirin sisällä. On myös ymmärrettävä, että keksinnön yksittäisen suori-In light of the above description, it should be understood that only some of the most preferred embodiments of the present invention are disclosed. Thus, it is to be understood that the invention is not limited to the embodiments shown, but may be modified in many ways within the scope of the appended claims g. It is also to be understood that individual embodiments of the invention

CLCL

30 tusmuodon piirteitä voidaan soveltaa muiden suoritusmuotojen piirteiden yh-The features of the 30 embodiments may be applied in conjunction with the features of the other embodiments.

(D(D

£ teydessä esillä olevan keksinnön perusidean sisällä tai yhdistää piirteitä eri 05 § suoritusmuodoista toimivan ja teknisesti käyttökelpoisen rakenteen aikaan-Within the basic idea of the present invention, or combining features of the various embodiments of Section 05 to provide a workable and technically feasible structure,

CMCM

saamiseksi.to obtain.

Claims (12)

1. Menetelmä kevyen, hienojakoisen, helposti haihtuvan ja/tai kostean polttoaineen syöttämiseksi kiertoleijupetikattilaan, jossa menetelmässä polt-5 toainevirta syötetään tulipesään, polttoainetta poltetaan leijupetimateriaalin läsnä ollessa kattilan (10) tulipesässä (12) ja savukaasuja muodostuu, leiju-petimateriaalia kierrätetään sekä tulipesän (12) sisällä sisäisessä kierrossa, jossa petimateriaalia palautuu tulipesän seiniä pitkin alas tulipesän pohjalle että tulipesän (12) ulkopuolella ulkoisessa kierrossa, toisin sanoen ainakin 10 virtausyhteyteen tulipesän (12) kanssa järjestetyn kiintoaine-erottimen (16) kautta, petimateriaalia erotetaan savukaasuista erottimessa (16), savukaasut poistetaan erottimesta (16) edelleen käsiteltäväksi ja erotettu petimateriaali palautetaan kattilan (10) tulipesään (12), tunnettu siitä, että kiertopetimateri-aalia kerätään tulipesän seiniä (32) pitkin alas viilaavasta sisäisestä virtauk-15 sesta paluuvirtaan ja yhteen kootussa muodossa oleva paluuvirta syötetään tulipesään (12) syötettävän polttoaineen yhteyteen niin, että petimateriaalin paluuvirta ja polttoainevirta sekoitetaan yhteen ja ne viilaavat tulipesässä (12) alaspäin polttoaineen viipymäajan pidentämiseksi tulipesässä (12).A method for feeding light, finely divided, readily volatile and / or moist fuel to a circulating fluidized bed boiler, the method comprising feeding a fuel stream into a furnace, combusting the fluidized bed material in a furnace (12), 12) within the internal circulation where the bed material is returned along the furnace walls down to the bottom of the furnace and outside the furnace (12) in an external circulation, i.e. at least 10 through the solid separator (16) provided with the furnace (12); , the flue gases are removed from the separator (16) for further processing and the separated bed material is returned to the furnace (12) of the boiler (10), characterized in that the circulating bed material is collected from the internal flow downwardly flowing down the furnace walls (32). and the assembled return stream is fed to the fuel to be fed to the furnace (12) such that the bed material return stream and the fuel stream are mixed together and filed down the furnace (12) to extend the fuel residence time in the furnace (12). 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että paluuvirta syötetään polttoainevirran päälle syötettäessä polttoainetta tuli-pesään (12).A method according to claim 1, characterized in that the return stream is supplied over the fuel stream when the fuel is supplied to the furnace (12). 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 25 että paluuvirta ohjataan peittämään tulipesään (12) tuleva polttoainevirta. δMethod according to claim 1 or 2, characterized in that the return stream is directed to cover the fuel stream entering the furnace (12). δ ^ 4. Jonkun edeltävän patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tun- ^ nettu siitä, että tulipesään (12) tuleva juokseva virta ohjataan alas kohti tuli- ° pesän pohjaa. tr 30 σ> CD δMethod according to one of the preceding claims, characterized in that the flow of current entering the furnace (12) is directed downwards towards the bottom of the furnace. tr 30 σ> CD δ 5. Jonkun patenttivaatimuksien 1 - 4 mukainen menetelmä, tunnettu o ° siitä, että järjestetään elimet (21,34) tulipesän (12) seinälle tai seinään (32) keräämään paluuvirta ja syöttämään se polttoainevirran päälle. 35Method according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the means (21,34) are arranged on the wall or wall (32) of the furnace (12) to collect the return stream and supply it to the fuel stream. 35 6. Järjestely kevyen, hienojakoisen, helposti haihtuvan ja/tai kostean polttoaineen syöttämiseksi kiertoleijupetikattilaan, joka kattila (10) käsittää tu-lipesän (12), jota rajaa ainakin arina kattilan pohjalla, sivuseinät (32) ja katto, kiintoaine-erottimen (16), joka on järjestetty virtausyhteyteen tulipesän ylä- 5 osan kanssa; elimet (24, 26) primääri- ja sekundääri-ilman tuomiseksi tuli-pesään (12); elimet (20) erottimessa (16) savukaasuista erotetun kiintoaineen palauttamiseksi tulipesään (12); ja elimet (22) polttoainevirran syöttämiseksi tulipesään (12), tunnettu elimistä syöttää tulipesässä (12) kiertävä ja tulipesän seiniä (32) pitkin alaspäin virtaava kiintoaine yhteen kootussa muodossa 10 polttoaineen yhteyteen pakottamaan polttoainevirta alaspäin arinaa kohti polttoaineen viipymäajan pidentämiseksi tulipesässä (12).Arrangement for supplying light, finely divided, easily volatile and / or moist fuel to a circulating fluidized bed boiler, the boiler (10) comprising a furnace (12) bounded at least by a grate at the bottom of the boiler, side walls (32) and a roof, solid separator (16) , arranged in flow communication with the upper part of the furnace; means (24, 26) for introducing primary and secondary air into the fire housing (12); means (20) for separating the solids separated from the flue gases in the separator (16) into the furnace (12); and means (22) for supplying a fuel stream to the furnace (12), characterized by means for supplying a solid circulating in the furnace (12) and flowing downwardly along the furnace walls (32) in assembled form 10 to force the fuel stream downwardly towards the grate for longer fuel residence time. 7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että mainitut elimet polttoaineen syöttämiseksi tulipesään (12) käsittävät tulipesän 15 (12) seinässä (32) olevan polttoaineen syöttöaukon (36, 40) ja että mainitut elimet (34, 34’, 21,42) kiintoaineen syöttämiseksi polttoaineen yhteyteen on järjestetty olennaisesti mainitun syöttöaukon (36, 40) yläpuolelle.An arrangement according to claim 6, characterized in that said means for supplying fuel to the furnace (12) comprise a fuel supply opening (36, 40) in the wall (32) of the furnace 15 (12) and that said means (34, 34 ', 21,42). ) for supplying a solid with the fuel is arranged substantially above said inlet (36, 40). 8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että 20 mainitut elimet kiintoaineen syöttämiseksi polttoaineen yhteyteen käsittävät kourun (21, 42), joka on järjestetty tulipesän (12) seinälle tai seinään (32) mainitun polttoaineen syöttöaukon (36, 40) yläpuolelle.Arrangement according to Claim 6 or 7, characterized in that said means for supplying solids to the fuel comprises a trough (21, 42) arranged on the wall of the furnace (12) or on the wall (32) above said fuel inlet (36, 40). . 9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että kou-25 rula (21,42) on sivuseinät, ja että sivuseinät ovat kaltevat tulipesän seiniä ^ (32, 32’) pitkin alaspäin virtaavan kiintoaineen keräämiseksi. CMArrangement according to Claim 8, characterized in that the roller (21,42) is a sidewall, and that the sidewalls are inclined to collect a solid flowing downwards along the furnace walls (32, 32 '). CM 10. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että o mainitut elimet kiintoaineen syöttämiseksi polttoaineen yhteyteen käsittävät 3. kaltevat ohjauslevyt (34), jotka on järjestetty tulipesän (12) seinälle (32) polt- g toaineen syöttöaukon (36) yläpuolelle keräämään seinää (32) pitkin virtaavaa 5 kiintoainetta ja syöttämään sitä polttoainesyötön yläpuolelle. o o C\JArrangement according to Claim 6 or 7, characterized in that said means for supplying solids to the fuel comprises 3. inclined baffles (34) arranged on the wall (32) of the furnace (12) above the fuel inlet (36) to collect the fuel. the solid (5) flowing along the wall (32) and feeding it above the fuel feed. o o C \ J 11. Jonkun patenttivaatimusten 6-10 mukainen järjestely, tunnettu sii-35 tä, että mainitut elimet polttoaineen syöttämiseksi tulipesään (12) käsittävät polttoaineen syöttöaukon (36) lisäksi polttoaineen syöttöaukon (36) yläpuolelle järjestetyn kannen (38) tulipesään (12) mainitun aukon (36) läpi tulevan polttoaineen ohjaamiseksi alaspäin kohti tulipesän (12) arinaa.Arrangement according to one of Claims 6 to 10, characterized in that said means for supplying fuel to the furnace (12) comprise, in addition to the fuel inlet (36), said opening (38) in the furnace (12) above the fuel supply port (36). 36) for guiding the fuel passing down towards the grate of the furnace (12). 12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että mainitut elimet kiintoaineen syöttämiseksi polttoaineen yhteyteen käsittävät vähintään yhden ohjauslevyn (34’), joka on järjestetty kannen (38) yhteyteen. δ (M i CD O oo o X en CL O) CD δ σ> o o (MAn arrangement according to claim 11, characterized in that said means for supplying a solid with fuel comprises at least one baffle plate (34 ') arranged in connection with a cover (38). δ (M i CD O oo o X en CL O) CD δ σ> o o (M
FI20096169A 2009-11-10 2009-11-10 Process and arrangement for feeding fuel into a boiler with circulating fluidized beds FI122040B (en)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20096169A FI122040B (en) 2009-11-10 2009-11-10 Process and arrangement for feeding fuel into a boiler with circulating fluidized beds
KR1020127013671A KR20120078737A (en) 2009-11-10 2010-10-29 Method and arrangement for feeding fuel into a circulating fluidized bed boiler
KR1020147003380A KR20140025612A (en) 2009-11-10 2010-10-29 Method and arrang -ement for feeding fuel into a circulating fluidized bed boiler
JP2012538368A JP5490248B2 (en) 2009-11-10 2010-10-29 Supply method and supply device for supplying fuel into a circulating fluidized bed boiler
US13/503,957 US20120237883A1 (en) 2009-11-10 2010-10-29 Method of and Arrangement for Feeding Fuel Into a Circulating Fluidized Bed Boiler
CN201080050980.6A CN102725588B (en) 2009-11-10 2010-10-29 Method and arrangement for feeding fuel into a circulating fluidized bed boiler
CA2778989A CA2778989C (en) 2009-11-10 2010-10-29 Method and arrangement for feeding fuel into a circulating fluidized bed boiler
PCT/FI2010/050862 WO2011058217A1 (en) 2009-11-10 2010-10-29 Method and arrangement for feeding fuel into a circulating fluidized bed boiler
EP10829568A EP2499430A1 (en) 2009-11-10 2010-10-29 Method and arrangement for feeding fuel into a circulating fluidized bed boiler

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20096169A FI122040B (en) 2009-11-10 2009-11-10 Process and arrangement for feeding fuel into a boiler with circulating fluidized beds
FI20096169 2009-11-10

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20096169A0 FI20096169A0 (en) 2009-11-10
FI20096169A FI20096169A (en) 2011-05-11
FI122040B true FI122040B (en) 2011-07-29

Family

ID=41395218

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20096169A FI122040B (en) 2009-11-10 2009-11-10 Process and arrangement for feeding fuel into a boiler with circulating fluidized beds

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20120237883A1 (en)
EP (1) EP2499430A1 (en)
JP (1) JP5490248B2 (en)
KR (2) KR20140025612A (en)
CN (1) CN102725588B (en)
CA (1) CA2778989C (en)
FI (1) FI122040B (en)
WO (1) WO2011058217A1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102997229B (en) * 2012-12-17 2015-07-22 江联重工股份有限公司 Slight fuel accumulation ignition increasing mechanical feeding method
US20170356642A1 (en) * 2016-06-13 2017-12-14 The Babcock & Wilcox Company Circulating fluidized bed boiler with bottom-supported in-bed heat exchanger
CN215982516U (en) * 2016-11-01 2022-03-08 维美德技术有限公司 Wall of ring-sealed heat exchanger
CN107084387B (en) * 2017-06-12 2022-08-30 清华大学 Multi-process low-NOx horizontal circulating fluidized bed boiler with flue gas back combustion function
JOP20210023A1 (en) * 2018-08-24 2021-01-31 Sumitomo SHI FW Energia Oy An arrangement for and a method of controlling flow of solid particles and a fluidized bed reactor

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56100223A (en) * 1980-01-16 1981-08-12 Babcock Hitachi Kk Fluidized layer furnace for incinerating ash of heavy crude oil
US4457289A (en) * 1982-04-20 1984-07-03 York-Shipley, Inc. Fast fluidized bed reactor and method of operating the reactor
FR2563118B1 (en) * 1984-04-20 1987-04-30 Creusot Loire PROCESS AND PLANT FOR TREATING FLUIDIZED BED MATERIAL
CA1261204A (en) * 1985-06-20 1989-09-26 Erwin Wied Process for operating a fluidized bed burner
ATE131271T1 (en) * 1988-08-31 1995-12-15 Ebara Corp FLUID BED FURNACE WITH COMPOSITE CIRCULATION.
US4955295A (en) * 1989-08-18 1990-09-11 Foster Wheeler Energy Corporation Method and system for controlling the backflow sealing efficiency and recycle rate in fluidized bed reactors
FR2661113B1 (en) * 1990-04-20 1993-02-19 Stein Industrie DEVICE FOR PERFORMING A REACTION BETWEEN A GAS AND A SOLID MATERIAL DIVIDED IN AN ENCLOSURE.
US5840258A (en) * 1992-11-10 1998-11-24 Foster Wheeler Energia Oy Method and apparatus for transporting solid particles from one chamber to another chamber
WO1994011284A1 (en) * 1992-11-10 1994-05-26 A. Ahlstrom Corporation Method and apparatus for transporting solid particles from one chamber to another chamber
FI962653A (en) * 1996-06-27 1997-12-28 Foster Wheeler Energia Oy A method and apparatus for controlling the transfer of heat from solid particles in a fluidized bed reactor
DE19948332B4 (en) * 1999-10-07 2005-09-22 Steer, Thomas, Dr.-Ing. Method and apparatus for obtaining high calorific fuels
US7047894B2 (en) * 1999-11-02 2006-05-23 Consolidated Engineering Company, Inc. Method and apparatus for combustion of residual carbon in fly ash
FR2802287B1 (en) * 1999-12-14 2002-01-11 Abb Alstom Power Comb METHOD FOR IMPROVING COMBUSTION IN A CIRCULATING FLUIDIZED BED SYSTEM AND CORRESPONDING SYSTEM
CN2461925Y (en) * 2001-02-13 2001-11-28 王同章 Recirculating fluidized bed gasification furnace
US7658167B2 (en) * 2004-05-28 2010-02-09 Alstom Technology Ltd Fluidized-bed device with oxygen-enriched oxidizer
FI116417B (en) * 2004-07-01 2005-11-15 Kvaerner Power Oy Boiler with circulating fluidized bed
CN100552293C (en) * 2006-10-25 2009-10-21 中国科学院工程热物理研究所 Circulating fluidized bed boiler multiple-point return feeder
US20090031967A1 (en) * 2007-07-31 2009-02-05 Alstom Technology Ltd Integral waterwall external heat exchangers
CN101324333A (en) * 2008-07-24 2008-12-17 上海交通大学 Overflow wall for circulating fluid bed boiler flowing closed type return material apparatus
FI20096170A (en) * 2009-11-10 2011-05-11 Foster Wheeler Energia Oy Method and apparatus for feeding fuel into a circulating fluidized boiler

Also Published As

Publication number Publication date
CA2778989C (en) 2014-09-30
KR20120078737A (en) 2012-07-10
CN102725588B (en) 2015-03-25
JP2013510287A (en) 2013-03-21
CN102725588A (en) 2012-10-10
JP5490248B2 (en) 2014-05-14
WO2011058217A1 (en) 2011-05-19
US20120237883A1 (en) 2012-09-20
FI20096169A0 (en) 2009-11-10
CA2778989A1 (en) 2011-05-19
EP2499430A1 (en) 2012-09-19
FI20096169A (en) 2011-05-11
KR20140025612A (en) 2014-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI122040B (en) Process and arrangement for feeding fuel into a boiler with circulating fluidized beds
CA1271326A (en) Fluid bed hog fuel dryer
CA2740254C (en) A circulating fluidized bed boiler
CN102235677B (en) Bubbling bed sludge incineration boiler and sludge incineration method
CA2184875A1 (en) Combustion system for a black liquor recovery boiler
EP0503917B1 (en) Fluidized bed reactor and method for operating same utilizing an improved particle removal system
FI124100B (en) A method for improving the operation of a circulating reactor and a circulating reactor implementing the method
CN201672523U (en) Bubbling bed sludge incineration boiler
FI125314B (en) Process for reducing nitric oxide emissions and corrosion in a BFB boiler and a BFB boiler
TWI254779B (en) Circulating fluidized bed reactor
KR101378739B1 (en) Method and arrangement for feeding fuel into a circulating fluidized bed boiler
TW323328B (en)
KR20060090250A (en) Gasification boiler for solid fuels, in particular for bales of straw, with optimised exhaust gas values
EP3054214B1 (en) Method for feeding air to a fluidized bed boiler, a fluidized bed boiler and fuel feeding means for a fluidized bed boiler
WO2001044719A1 (en) Method for burning material in a fluidized bed boiler
JP2012067951A (en) Multiple swirl fluid bed type incinerator and incineration system using the same
JP3790502B2 (en) Circulating fluidized bed furnace
JPS6245917B2 (en)
FI108251B (en) Method and device for increasing the capacity of a boiler plant
RU2041422C1 (en) Method and device for combustion of ground fuel
JPS6082703A (en) Coal firing multi-tube boiler adapted to reduce reduction of nox and operating method thereof
PL237505B1 (en) Heating boiler with gasification of coal and its derivatives
JPS61143610A (en) Multi-stage fluidized-bed boiler
JPH07190301A (en) Boiler
PL97941B1 (en) FLUIDIZATION FURNACE FOR METAL SULPHIDE Roasting

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 122040

Country of ref document: FI

MM Patent lapsed