FI124014B - Leijupetikaasuttimen arina - Google Patents

Leijupetikaasuttimen arina Download PDF

Info

Publication number
FI124014B
FI124014B FI20125043A FI20125043A FI124014B FI 124014 B FI124014 B FI 124014B FI 20125043 A FI20125043 A FI 20125043A FI 20125043 A FI20125043 A FI 20125043A FI 124014 B FI124014 B FI 124014B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
grate
rings
air
reactor
rust
Prior art date
Application number
FI20125043A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20125043A (fi
Inventor
Heikki Virta
Original Assignee
Carbona 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 Carbona Oy filed Critical Carbona Oy
Priority to FI20125043A priority Critical patent/FI124014B/fi
Priority to PT137049946T priority patent/PT2802410T/pt
Priority to CN201380005394.3A priority patent/CN104093481B/zh
Priority to ES13704994.6T priority patent/ES2673845T3/es
Priority to PCT/FI2013/050034 priority patent/WO2013104834A1/en
Priority to PL13704994T priority patent/PL2802410T3/pl
Priority to BR112014016746-0A priority patent/BR112014016746B1/pt
Priority to EP13704994.6A priority patent/EP2802410B1/en
Publication of FI20125043A publication Critical patent/FI20125043A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI124014B publication Critical patent/FI124014B/fi

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
    • B01J8/24—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
    • B01J8/44—Fluidisation grids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/02—Fixed-bed gasification of lump fuel
    • C10J3/20—Apparatus; Plants
    • C10J3/34—Grates; Mechanical ash-removing devices
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/02—Fixed-bed gasification of lump fuel
    • C10J3/20—Apparatus; Plants
    • C10J3/34—Grates; Mechanical ash-removing devices
    • C10J3/36—Fixed grates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/46—Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/48—Apparatus; Plants
    • C10J3/482—Gasifiers with stationary fluidised bed
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/46—Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/54—Gasification of granular or pulverulent fuels by the Winkler technique, i.e. by fluidisation
    • C10J3/56—Apparatus; Plants
    • 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
    • F23C10/20—Inlets for fluidisation air, e.g. grids; Bottoms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23H—GRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
    • F23H17/00—Details of grates
    • F23H17/08—Bearers; Frames; Spacers; Supports
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2200/00—Details of gasification apparatus
    • C10J2200/15—Details of feeding means
    • C10J2200/152—Nozzles or lances for introducing gas, liquids or suspensions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/72—Other features
    • C10J3/82—Gas withdrawal means
    • C10J3/84—Gas withdrawal means with means for removing dust or tar from the gas

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)

Description

LEIJUPETIKAASUTTIMEN ARINA
Esillä oleva keksintö koskee leijupetikaasuttimen ilmajakoarinaa. Tarkemmin sanoen keksintö kohdistuu arinarakenteeseen leijupetikaasuttimessa, joka kaasutin 5 käsittää - ilmanpaineisen tai paineistetun kaasutinreaktorin, jota rajoittavat pystysuorat seinämät ja jossa ylläpidetään leijupeti, - ilmakaapin, joka on kaasuttimen alaosassa reaktorin alapuolella, - arinan, joka on järjestetty reaktorin ja ilmakaapin väliin ilmakaapin yläpin- 10 taan ja joka käsittää joukon olennaisesti samankeskisiä levyrenkaita.
Leijupetikaasuttimia käytetään tuottamaan kaasutuskaasua, mm. puuperäisistä polttoaineista. Kuviossa 1 on esitetty tyypillinen kiertoleijupetikaasutin. Kaasutinyksikkönä on tässä tapauksessa kiertoleijupetikaasutin 1, eli CFB-15 kaasutin. Siihen kuuluu kaasutinreaktori 2, arina 3, sykloni 4 ja syklonin palautusputki 5. Kaasuttimen alaosassa on leijupeti 10, jonka yläpuolelle syötetään polttoaine 6. Polttoaineena on tyypillisesti kiinteä bioperäinen tai fossiilinen polttoaine, kuten kuori, puuhake, hiili jne. Kaasutuksessa syntynyt tuhka poistetaan arinan läpi yhteen 11 kautta. Kaasutinreaktori 2 on pystysuora, 20 tulenkestävällä materiaalilla vuorattu terässylinteri. Kaasuttimen alaosassa on petimateriaalin ja karkean polttoainehiilen muodostama leijupeti 10. Polttoaine 6 syötetään tämän alueen yläpuolelle. Kaasuttimen petialuetta seuraa kartiomainen vyöhyke 2’, jossa reaktorin 2 halkaisija kasvaa.
25 Kaasuttimen petiä leijutetaan kaasutusilmalla, joka johdetaan kaasuttimen ilma-kaappiin 8 arinan 3 alapuolelle, mikä tässä on esitetty yksinkertaisena horisontaa-o lilevynä. Kaasutuksen tarvitsema lämpö saadaan polttoaineen osittaisesta pala-
C\J
misesta. Polttoaineen reagoidessa pedissä syntyy erilaisia kaasumaisia kom- ° ponentteja ja jäännöshiiltä. Biomassaa kaasutettaessa kaasuttimen lämpötila on co 30 tyypillisesti 750-850 C. Tätä lämpötilaa säädetään kaasutusilman ja polttoainevir-| ran suhteella ja kaasuttimen kapasiteettia säädetään polttoaineen syötöllä.
CO
^r g Kaasuttimessa syntynyt tuotekaasu virtaa kaasutusreaktorista sykloniin 4, missä ^ kaasusta erotetaan sen mukana kulkeutunut kiintoaine, petimateriaali ja
O
^ 35 jäännöshiili. Kiintoaineet palautetaan syklonin pohjalta petiin 10 palautusputkea 5 pitkin, joka on liitetty syklonikartion sivuseinään ja kaasutin reaktorin alaosaan. Tuotekaasu 7 johdetaan syklonista eteenpäin jatkokäyttöä varten.
5 2
Esilämmitettyä tai kylmää ilmaa, happea, typpeä, höyryä tai niiden seosta 9 tuodaan arinan 3 läpi kaasutinreaktoriin leijuttamaan kaasuttimen petiä ja hapen lähteeksi polttoreaktiohin tuottamaan lämpöä kaasutusreaktioita varten.
Arinan tehtävänä on taata kaasutus-/leijutusilman tasainen jakaantuminen koko petialueelle ja estää petimateriaalin takaisinvirtaus ilmakaappiin. Kaasutinarina voi olla kartiomainen ja tehty teräslevyelementeistä. Kaasusuuttimet ovat tällöin vaakatasossa ja kohdistettu kaasuttimen tuhkanpoistoa kohti. Myös erilaisia putkilo /suutinarinoita on käytetty erityyppisissä kaasutti missä. Kaasutinreaktorin pohjaan arinan alapuolelle on liitetty ilmakaappi, jonka läpi tuhkanpoistoputki tai -putket kulkevat.
Eräässä tunnetussa arinarakenteessa arina muodostuu samankeskisistä kalliste-15 tuista levyrenkaista, jotka on asetettu osittain päällekkäin. Levyt on kiinnitetty toisiinsa pulteilla siten että levyjen väliin jää rakoja ilman johtamiseksi ilmakaapista leijupetikaasuttimen reaktoriin. Virtauskanavat ovat muodostettu erillisillä välikappaleilla, jotka ovat kiinnitetty yksitellen arinalevyihin. Pultit olivat erikoisvalmisteisia ja tehty lämmönkestävästä teräksestä ja siten kalliita käyttää. Arinaa kannatte-20 lee siihen uloimmaksi kiinnitetty paksu levyrengas, joka on sijoitettu ilmakaapin ja kaasuttimen suurten laippojen väliin. Arina ja levyrengas joutuvat alttiiksi reaktorin pedin korkealle lämpötilalle ja niiden lämpölaajeneminen aiheuttaa tiivistyson-gelmia suurten laippojen välissä. Tällaista rakennetta on hankalaa ja kallista käyttää suurissa kaasuttimissa. Koska arina sinänsä on itsekantava malli, johtaa se 25 suuren mittakaavan sovellutuksissa hyvin raskaisiin rakenteisiin. Tunnetun arinan haittana oli monimutkainen rakenne, mikä nostaa arinan valmistuskustannuksia.
C\] o Arinan virtausaukkojen rakenteesta johtuva kaasujen ja petimateriaalin takasinvir-
<M
tausilmiö johtaa helposti arinarakenteen mekaaniseen kulumiseen ja tällainen ari- ° na täytyy vaihtaa tyypillisesti vähintään kerran vuodessa.
CO
^ 30 | Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan arinarakenne, joka on yk- ^ sinkertaisempi ja helpompi valmistaa sekä on mekaanisesti kestävämpi ja toimin- o tavarmempi. Arinan täytyy soveltua suuren mittakaavan leijupetikaasuttimiin, jol- laisilla on tällä hetkellä suurempi kysyntä laitosten kapasiteettivaatimusten ollessa
O
^ 35 olennaisesti suurempia kuin aikaisempina vuosikymmeninä.
3
Esillä olevalle arinarakenteelle on tunnusomaista, että ensimmäinen joukko samankeskisiä levyrenkaita on asetettu päällekkäin alaspäin kapenevaksi kartiomai-seksi rakenteeksi, jonka tukirakenne arinalevyjen alapuolella käsittää ympyrämäisen tukipalkin ja siitä säteittäisesti ulottuvat tukipalkit, jotka tukeutuvat ilmakaapin 5 seinämiin, ja että toisen rengasjoukon muodostaa ensimmäisten renkaitten väliin järjestetyt renkaat, joissa on suutinaukkoja ilman johtamiseksi ilmakaapista kaa-sutinreaktoriin. Arinalevyjen pohjalle on kiinnitetty ilmakaapin läpi kulkeva tuhkan-poistoyhde (tai -yhteet), jonka avulla reaktorin pohjatuhka poistetaan ilmakaapin pohjasta.
10
Erään suoritusmuodon mukaan ensimmäiset ja toiset levyrenkaat ovat kiinnitetty yhdeksi arinalevypaketiksi hitsaamalla levyt toisiinsa. Myös tunnetun arinan kaltainen ruuviliitos on mahdollinen tässä suoritusmuodossa.
15 Erään suoritusmuodon mukaan arinalevypaketti on asetettu lepäämään kantavan palkkirakenteen päälle siten, että arinalevyt pystyvät liikkumaan vapaasti palkkirakenteeseen nähden. Palkkirakennetta ja arinalevyjä ei tässä suoritustavassa ole kiinnitetty kiinteästi toisiinsa. Palkkirakenteen säteittäisten tukipalkkien määrä muuttuu kaasuttimen arinan halkaisijan muuttuessa.
20
Erään suoritusmuodon mukaan säteittäisten tukipalkkien ulommat päät tukeutuvat ilmakaapin seiniin kannakkeilla, jotka ovat hitsattu ilmakaapin seinämiin. Kannak-keissa on edullisesti liukuakselikiinnitys, joka sallii palkkirakenteen säteittäisen lämpölaajenemisen kuormittamatta ilmakaapin seiniä. Palkkirakenteen säteittäiset 25 palkit voivat kiertyä vapaasti liukuakselien ympäri, mikä poistaa palkkirakenteesta aiheutuvat vääntömomentit seinään hitsatuilta kannakkeilta.
(M
δ
(M
Arinan muodostavat levyrenkaat ovat tyypillisesti tasomaisia. Erään suoritusmuo- ? don mukaan ensimmäiset ja toiset renkaat ovat vaakasuoria. Ne voidaan myös co 30 kallistaa, mutta tällaisten sisäänpäin kallistettujen kartiomaisten levyjen käyttö jp lisää huomattavasti arinan valmistuskustannuksia.
Q_
CO
o Arinarenkaat tehdään tyypillisesti tulenkestävästä teräksestä.
C\] o ^ 35 Arinan ulomman reunan kaasutiiveys ilmakaapin seinämää vasten saavutetaan asentamalla tiivistepelti arinan ulkoreunan ja ilmakaapin seinämän väliin. Tämä voidaan tehdä hitsaamalla ohut levyrengas, joka on varustettu joustavalla palkeel 4 la, arinan ja ilmakaapin väliin. Tämä sallii arinan lämpölaajenemisen arinan säteen suunnassa.
Esillä olevan keksinön etuina voidaan mainita: 5 - Keksinnön mukaista levymäistä kaasunjakoarinaa voidaan käyttää kaiken kokoisissa leijupetikaasuttimissa. Tunnettu malli on monimutkainen ja kallis valmistaa suuressa kokoluokassa. Vanhassa mallissa arina on itsekan-tava malli ja suuren mittakaavan sovellutuksessa johtaisi hyvin painavaan 10 ja monimutkaiseen rakenteeseen. Kyseessä olevan keksinnön arinara- kenne voidaan tehdä kevyemmäksi kuin aikaisempi rakenne, jolloin saadaan aikaiseksi huomattavasti taloudellisempi arinarakenne erityisesti suuren mittakaavan kaasutinsovellutuksissa.
15 - Keksinnön mukaisessa mallissa arinalevyjä tukee erillinen palkkirakenne, joka sijaitsee arinan ilmakaapin puolella. Palkkirakenne tukeutuu ilmakaapin seiniin ilmakaapin ja kaasuttimen välisen laipan sijasta.
Kyseessä olevan keksinnön arinassa kantavat rakenteet altistuvat alhai-20 semmalle lämpötilalle kuin tunnetussa rakenteessa. Arinan kantava osa (palkkirakenne) ja levyrakenne suuttimineen eivät ole niin alttiita lämpöjännityksistä aiheutuville vahingoille kuin vanha rakenne, mikä säästää turhilta alasajoilta. Arinan levyrenkaat ovat leijupedin korkean lämpötilan puolella (850O), kun taas arinalevyrenkaiden alla oleva palkkirakenne 25 jäähdytetään 200-300 Oilia ilmalla ilmakaapissa, mikä pitää tukirakenteen lämpötilan paljon alempana kuin arinalevyjen lämpötila. Tällöin tukiraken-oj teen materiaaleille ei kohdistu niin kovia vaatimuksia ja tukipalkisto voi- ^ daan valmistaa halvemmista materiaaleista kuin itse arinalevyrenkaat.
5 Arinalevyrenkaat voivat laajeta vapaasti verrattuna palkkirakenteeseen, co 30 koska levyrenkaita ei ole kiinnitetty jäykästi palkkeihin.
X
cc - Arinalevyrenkaat voidaan yhdistää hitsaamalla. Tunnetussa mallissa käy- tetään pultteja tai vastaavia kiinnittimiä. Jos pulttiliitoksella saavutetaan o ^ merkittävää etua, voidaan samaa kiinnitystapaa käyttää myös tässä kysei- o 35 sen keksinnön arinassa.
(M
- Ensimäisten levyjen välissä olevien toisten levyjen ilmanvirtauskanavat 5 voidaan valmistusvaiheessa vapaasti tehdä halutun muotoisiksi sen mukaan, mikä kuhunkin sovellutukseen on sopivin. Esillä olevan keksinnön kannalta aukkojen muoto ei ole olennaista, mutta uusi arinarakenne sallii valmistus- ja rakennemielessä muodolle suuremman vapauden. Aikai-5 semmassa rakenteessa ilman virtauskanavan muoto muuttuu ainostaan vaakasuunnassa ollen pystysuunnassa samankorkuinen koko aukon pituudelta. Esillä olevan keksinnön arinassa ilman virtauskanaviin voidaan valmistusvaiheessa tehdä myös pystysuuntaisia osuuksia vaikuttaen näin painehäviön muodostumiseen sekä kaasujen ja perimateriaalin takaisinvir- 10 tauskäyttäytymiseen. Kanavarakenne on yksinkertaisempi ja helpompi valmistaa verrattuna tunnettuun rakenteeseen.
- Tunnetussa rakenteessa arinaa kannattelee arinaan uloimmaksi kiinnitetty paksu levyrengas, joka oli sijoitettu ilmalaatikon ja kaasuttimen suurten 15 laippojen väliin. Arinan lämpölaajeneminen aiheuttaa tiivistysongelmia suuressa laipassa. Uudessa rakenteessa arinan lämpölaajeneminen ei vaikuta ilmakaapin ja kaasuttimen laippaan. Arinan ulomman reunan kaa-sutiiveys saavutetaan hitsaamalla ohut tiivistyspelti, joka on varustettu joustavalla palkeella, arinan ja ilmakaapin seinän väliin. Tämä sallii arinan 20 lämpölaajenemisen radiaalisuunnassa.
- Tunnetun arinan kallistetut arinalevyt korvataan horisontaaleilla suorilla levyillä. Arinan valmistus on helpompaa ja halvempaa kuin vanhan rakenteen. Uusi palkkirakenne ei poista vinojen levyjen käyttömahdollisuutta, jos 25 niitä vaaditaan jostakin muusta syystä.
C\J
o - Uudessa rakenteessa on mahdollista modifioida ilmakanavien rakennetta
CM
niin että ne ovat toteuttamiskelpoisia myös suuren mittakaavan sovellutuk- o sissa, joissa on suuria arinoita ja suuri määrä arinakanavia. Lisätutkimusta
CO
30 ja testausta vaaditaan lisätiedon saamiseksi virtauskanavien parhaasta
X
£ mahdollisesta geometriasta.
CO
Ί· g Esillä olevaa keksintöä kuvataan yksityiskohtaisemmin keksinnön mukaisen
CvJ
^ arinan sovellutuksen avulla ja viitaten oheisiin kaaviomaisiin kuvioihin, joissa ^ 35 Kuvio 1 esittää tyypillistä kiertoleijupetikaasutinta;
Kuvio 2 esittää kaaviomaisesti erästä edullista keksinnön mukaista arinarakennet-ta yläpuolelta katsottuna; 6
Kuvio 3 esittää kaaviomaisesti kuvion 2 mukaista arinarakennetta alapuolelta katsottuna; ja
Kuviot 4 ja 5 esittävät kaaviomaisesti kuvioihin 2 ja 3 liittyvää ilmakaapin seinään hitsattaa arinan kannaketta ja sen liukuakselikiinnitystä arinan tukipalkkirakentee-5 seen.
Kuvioiden 2 ja 3 mukaisesti arinarakenne koostuu ympyrämäisten samakeskisten levyrenkaiden kerroksista, jotka on asetettu eri tasoille alaspäin kapenevaksi kar-tiomaiseksi rakenteeksi. Renkailla on erisuuret halkaisijat. Rakenteessa on kah-10 denlaisia levyrenkaita. Yksinkertaiset tasomaiset levyrenkaat 20, ensimmäinen rengasjoukko, muodostavat arinan perusrakenteen. Ensimmäiset levyrenkaat ovat edullisimmin kukin vaakasuorassa. Arinarakenne ei kuitenkaan estä asentamasta näitä levyrenkaita myös kallistettuun asentoon. Silloin kallistus on suunnattu kartiomaisen rakenteen keskustaan kohden.
15
Toiset renkaat 21, toinen rengasjoukko, on sijoitettu yksinkertaisten levyrenkaiden 20 väliin. Toisissa renkaissa on aukkoja 22 kaasukanavien muodostamiseksi, joiden kautta ilmaa johdetaan ilmakaapista reaktoriin. Ensimmäiset ja toiset renkaat on kiinnitetty toisiinsa edullisimmin hitsaamalla. Arinarakenne mahdollistaa että 20 voidaan valmistaa erilaisia virtauskanavien muotoja, sen mukaan mikä kussakin sovellutuksessa on todettu parhaaksi vaihtoehdoksi.
Ensimmäinen ja toinen levyrengasjoukko muodostavat alaspäin kapenevan kartiomaisen rakenteen, jonka pohjalla on aukko tuhkan poistamiseksi. Leijupedin 25 pohjatuhka valuu kaasutusilman ajamana pitkin arinan pintaa kohti arinan pohjassa olevaa aukkoa 23 ja poistuu siihen kytketyn poistoyhteen 24 kautta. Rengasle-
CM
5 vyjen paketti on palkkirakenteen varassa, joka on olennaisin kantava rakenne.
(M
Kantava rakenne käsittää ympyrämäisen tukipalkin 25 ja siitä säteittäisesti ulottu-° vat tukipalkit 26, jotka tukeutuvat kannatusholkeistaan 27 ilmakaapin seinämillä
CO
30 oleviin kannakkeisiin 28 liukuvilla akselikannakkeilla 29 (kuviot 4 ja 5)
X
CC
CL
Arina rakentuu siten, että arinalevypaketti lepää vapaasti liikkuvana palkkiraken-o teen päällä. Arinan yläpuolella olevan kaasutusreaktorin rakenteet rajoittavat ari- nan mahdollista pystysuuntaista liikettä.
O
w 35 Säteittäiset tukipalkit 26 tukeutuvat niiden uloimpien päiden kannatusholkeista 27 ilmakaapin seiniin kannakkeiden 28 avulla, jotka kiinnitetään ilmakaapin seinämiin 7 edullisimmin hitsaamalla. Palkkien 26 kiinnitys kannakkeisiin on tehty liukuvalla akselilla 29 kannatusholkeista 27, mikä mahdollistaa palkkirakenteen lämpölaajenemisen arinan säteen suunnassa sekä poistaa palkkirakenteen taipumisesta aiheutuvan vääntömomentin seinässä olevalta kannakkeelta.
5
Arinan kaasun ohivirtaus estetään tiivistämällä tila arinan ulkoreunan ja ilmakaa-pin seinän välillä. Edullisimmin tämä tapahtuu hitsaamalla ohut tiivistepelti (ei näytetty), joka on varustettu joustavalla palkeella, arinan ja ilmakaapin seinän välille. Tämä sallii arinan lämpölaajenemisen arinan säteen suunnassa.
10
Arinan pohjalla on vähintään yksi tuhkanpoistoputken liitos. Liitos on laippaliitos poistoyhteessä 24.
Vaikka edellä onkin kuvattu tämänhetkisten tietojen valossa keksinnön edullisinta 15 suoritusmuotoa, on alan ammattimiehelle selvää, että keksintöä voidaan monin eri tavoin muunnella sen laajimman mahdollisen suojapiirin rajoissa, jota oheiset patenttivaatimukset yksin rajaavat.
C\] o
C\J
o co
X
X
CL
CO
o m C\] o c\i

Claims (8)

1. Arinarakenne leijupetikaasuttimeen, joka kaasutin käsittää 5 - ilmanpaineisen tai paineistetun kaasutinreaktorin, jota rajoittaa pystysuorat seinämät ja jossa ylläpidetään leijupeti, - ilmakaapin, joka on kaasuttimen alaosassa reaktorin alapuolella, arinan, joka on järjestetty reaktorin ja ilmakaapin väliin ilmakaapin yläpin-10 taan ja joka käsittää joukon olennaisesti samankeskisiä levyrenkaita, tunnettu siitä, että ensimmäinen joukko samankeskisiä levyrenkaita on asetettu eri tasoille alaspäin kapenevaksi kartiomaiseksi rakenteeksi, jonka tukirakenne käsittää rengasjoukon alapuolella olevan ympyrämäisen tukipalkin ja siitä säteit-täisesti ulottuvat tukipalkit, jotka tukeutuvat ilmakaapin seinämiin, ja että toisen 15 rengasjoukon muodostaa ensimmäisten renkaitten väliin järjestetyt renkaat, joissa on suutinaukkoja ilman tai muun leijutuskaasun johtamiseksi ilmakaapista reaktoriin.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen arinarakenne. tunnettu siitä että arinan kanna-20 tus on järjestetty niin, että arina lepää vapaasti liikkuvana kantavan palkkirakenteen päällä.
3. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen arinarakenne, tunnettu siitä että säteittäisten palkkien ulommat päät tukeutuvat ilmakaapin seiniin kiinnitettyi- 25 hin kannakkeisiin. C\]
4. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen arinarakenne, tunnettu siitä C\J ^ että säteittäisten palkkien ulommat päät tukeutuvat ilmakaapin seinien kannakkei- siin liukuvilla akselikiinnikkeillä, jotka sallivat palkkirakenteen lämpölaajenemisen co 30 arinan säteen suunnassa ja sen lisäksi sallivat säteittäisten palkkien kiertymisen | tuentapisteinä olevien akselien ympäri. co
5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen arinarakenne, tunnettu siitä että ensimmäiset ja toiset renkaat ovat vaakasuoria, o w 35
6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 1-4 mukainen arinarakenne, tunnettu siitä että ensimmäiset ja toiset renkaat ovat sisäänpäin kallistettuja kartiomaisia levyjä.
7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen arinarakenne, tunnettu siitä että ensimmäiset ja toiset renkaat on kiinnitetty yhdeksi levypaketiksi hitsaamalla tai pulttiliitoksilla.
8. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen arinarakenne. tunnettu siitä 10 että arinan ulkoreunan ja ilmakaapin seinän välille on järjestetty tiivistys hitsaamalla siihen ohut tiivistepelti, joka on varustettu joustavalla palkeella. (M δ (M i o CO X IX CL CO o uo (M O (M
FI20125043A 2012-01-13 2012-01-13 Leijupetikaasuttimen arina FI124014B (fi)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20125043A FI124014B (fi) 2012-01-13 2012-01-13 Leijupetikaasuttimen arina
PT137049946T PT2802410T (pt) 2012-01-13 2013-01-11 Grelha para um gaseificador de leito fluidizado
CN201380005394.3A CN104093481B (zh) 2012-01-13 2013-01-11 流化床气化器的格栅
ES13704994.6T ES2673845T3 (es) 2012-01-13 2013-01-11 Rejilla para un gasificador de lecho fluido
PCT/FI2013/050034 WO2013104834A1 (en) 2012-01-13 2013-01-11 Grid for a fluidized bed gasifier
PL13704994T PL2802410T3 (pl) 2012-01-13 2013-01-11 Ruszt do gazogeneratora ze złożem fluidalnym
BR112014016746-0A BR112014016746B1 (pt) 2012-01-13 2013-01-11 estrutura de grelha para um gaseificador de leito fluidizado
EP13704994.6A EP2802410B1 (en) 2012-01-13 2013-01-11 Grid for a fluidized bed gasifier

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20125043A FI124014B (fi) 2012-01-13 2012-01-13 Leijupetikaasuttimen arina
FI20125043 2012-01-13

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FI20125043A FI20125043A (fi) 2013-07-14
FI124014B true FI124014B (fi) 2014-01-31

Family

ID=47739303

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20125043A FI124014B (fi) 2012-01-13 2012-01-13 Leijupetikaasuttimen arina

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP2802410B1 (fi)
CN (1) CN104093481B (fi)
BR (1) BR112014016746B1 (fi)
ES (1) ES2673845T3 (fi)
FI (1) FI124014B (fi)
PL (1) PL2802410T3 (fi)
PT (1) PT2802410T (fi)
WO (1) WO2013104834A1 (fi)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6957857B2 (ja) * 2016-10-13 2021-11-02 株式会社Ihi 流体分散装置及び熱処理装置
EP3630347B1 (de) * 2017-05-31 2021-02-24 Basf Se Wirbelboden sowie apparat enthaltend einen solchen wirbelboden
CN110624482B (zh) * 2018-06-22 2022-01-07 万华化学集团股份有限公司 一种阶梯状流化床气体分布板
CN113242950B (zh) * 2018-11-07 2024-05-24 住友重机械福惠能源有限公司 用于流化床反应器内的燃烧器空气棒栅以及流化床反应器
CN110665443A (zh) * 2019-11-16 2020-01-10 安平县燕赵矿筛网业有限公司 一种新型双氧水楔形锥体格栅支撑
CN111253981B (zh) * 2020-03-02 2021-05-21 刘跃伟 一种生物质气化炉炉栅系统
FI130549B (fi) * 2021-07-07 2023-11-14 Valmet Technologies Oy Arinakokoonpano
GR1010414B (el) 2021-08-02 2023-02-24 ΑΝΩΝΥΜΗ ΕΤΑΙΡΕΙΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΩΝ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΩΝ ΜΕΛΕΤΩΝ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ με δ.τ. ΕΜΙΣΙΑ Α.Ε., Συστημα παραγωγης καθαρου καυσιμου αεριου μικρης κλιμακας με χρηση αεριοποιησης ευελικτου καυσιμου
CN113528187B (zh) * 2021-08-10 2022-04-22 赣州市怡辰宏焰能源科技有限公司 一种犁状清灰出料的生物质气化炉

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB834455A (en) 1956-01-19 1960-05-11 Jean Marie Louis Longchambon Improvements in apparatus for dense-phase fluidization
GB937569A (en) * 1961-11-20 1963-09-25 Dorr Oliver Inc Apparatus for subdividing a fluid stream into a plurality of smaller streams
US4332218A (en) * 1980-06-11 1982-06-01 Foster Wheeler Energy Corporation Support system for a fluidized bed
US8906121B2 (en) * 2007-09-12 2014-12-09 Synthesis Energy Systems, Inc. Fluidized beds, sizing of fluidized medium inlet holes and methods of fluidizing
SI23140A (sl) * 2009-09-11 2011-03-31 Brinox, D.O.O. Distribucijska ploĺ äśa plina, namenjena uporabi v napravah za obdelavo trdnih delcev
US8845769B2 (en) * 2010-01-19 2014-09-30 Zeropoint Clean Tech, Inc. Downdraft gasifier with improved stability

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013104834A1 (en) 2013-07-18
ES2673845T3 (es) 2018-06-26
PL2802410T3 (pl) 2018-08-31
FI20125043A (fi) 2013-07-14
CN104093481A (zh) 2014-10-08
BR112014016746A2 (pt) 2017-06-13
EP2802410B1 (en) 2018-04-04
EP2802410A1 (en) 2014-11-19
BR112014016746B1 (pt) 2019-11-19
CN104093481B (zh) 2016-06-15
PT2802410T (pt) 2018-05-21
BR112014016746A8 (pt) 2017-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI124014B (fi) Leijupetikaasuttimen arina
KR102036400B1 (ko) 뜨거운 미립자들을 냉각하는 방법 및 시스템
CA2679853C (en) Device for producing a product gas from a fuel, such as biomass
JP5774849B2 (ja) 直立のガス化装置
CN102559279A (zh) 用于保护气化器骤冷环的系统和方法
EA024274B1 (ru) Тепловой реактор
JPH06122880A (ja) 炭素を含む材料をガス化する装置
KR102244255B1 (ko) 연료로부터 생성 가스를 생성하기 위한 리액터
JP5873110B2 (ja) 微粒子冷却器
FI94285C (fi) Pyörrepolttokammio
RU2347139C1 (ru) Способ газификации конденсированных топлив и устройство для его осуществления
FI92522C (fi) Voimalaitos, jossa polttoaine poltetaan leijupedissä
TWI440708B (zh) 用於製造含ｃｏ或ｈ之原料氣體的氣化反應器
RU2534081C2 (ru) Реактор газификации
US20090107660A1 (en) Pre-Heater For An Apparatus For The Production Of Carbon Black
US9181488B2 (en) Waste material converter using rotary drum
JPS5913576B2 (ja) 回転円形冷却装置
CA2692980C (en) Fluidized-bed reactor and process for the treatment of fluidizable substances
RU209029U1 (ru) Установка для получения активированного угля из углеродосодержащего сырья
CN107575857A (zh) 一种循环流化床锅炉空冷膜式中心筒
EP2653525B1 (en) Gasifier
WO2017025215A1 (en) Circulating fluidized bed furnace
US20140335000A1 (en) Device for Treating an Upstream Flow with a Solid Product and Associated Treatment Method
CA2777948A1 (en) Waste material converter using rotary drum

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 124014

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: B

PC Transfer of assignment of patent

Owner name: ANDRITZ OY