FI124032B - Leijukattila ja sen arinaelementti - Google Patents
Leijukattila ja sen arinaelementti Download PDFInfo
- Publication number
- FI124032B FI124032B FI20065245A FI20065245A FI124032B FI 124032 B FI124032 B FI 124032B FI 20065245 A FI20065245 A FI 20065245A FI 20065245 A FI20065245 A FI 20065245A FI 124032 B FI124032 B FI 124032B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- grate
- heat transfer
- heat
- fluidized bed
- bed boiler
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B31/00—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus
- F22B31/0007—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus with combustion in a fluidized bed
- F22B31/0015—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus with combustion in a fluidized bed for boilers of the water tube type
- F22B31/0023—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus with combustion in a fluidized bed for boilers of the water tube type with tubes in the bed
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)
- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
Leijukattila ja sen arinaelementti
Keksintö kohdistuu leijukattilaan, joka käsittää tulipesän, jonka alaosassa on arina, joka käsittää elimet leijutusilman syöttämiseksi tulipesään, jolloin tuli-5 pesässä on sen läpi kulkeva ainakin yksi lämpöpinta, joka käsittää päällekkäin olevia pitkänomaisia lämmönsiirtoputkia.
Leijukattilan tulipesässä palaminen tapahtuu leijupolttona ns. leijupedissä, jossa on kiinteää partikkelimuotoista petimateriaalia, jota pidetään leijuvassa 10 tilassa alhaalta syötetyn leijutusilman avulla. Samalla tulipesään syötetään jatkuvasti polttoainetta polttoprosessin ylläpitämiseksi. Palamisen tuottama lämpöenergia siirtyy pääasiassa tulipesän seinämien lämpöpintoihin, niiden putkissa viilaavaan lämmönsiirtoväliaineeseen, minkä lisäksi energiaa otetaan talteen myös tulipesästä lähtevistä savukaasuista.
15
Tulipesää rajoittaa alapuolella vaakatasossa arina, jossa on vierekkäisiä pitkänomaisia elementtejä, joiden kautta leijutusilmaa syötetään tulipesään. Tällaiset elementit voivat olla esimerkiksi ns. kotelopalkkeja, joiden sisään syötetään leijutusilmaa, joka jakautuu palkeissa oleviin suuttimiin leijutusil-20 man syöttämiseksi tasaisesti arinan alalle. Elementtien väliin jäävistä aukoista voidaan poistaa pedistä materiaalia arinan alapuolella olevaan poisto-yksikköön. Esimerkkejä leijukattilan arinarakenteista on esitetty mm. US-pa-tenteissa 5,743,197 ja US-5,966,839.
25 Leijupoltossa voidaan käyttää monentyyppisiä polttoaineita. Leijukattilan ” poltto-olosuhteet voivat vaihdella riippuen polttoaineesta. Jos esimerkiksi ^ polttoaineen adiabaattinen palamislämpötila on korkea, tulipesän seinämien o lämpöpinnat eivät ole riittäviä pitämään pedin lämpötilaa sopivalla alueella.
Eräs tapa on käyttää jäähdytykseen kiertokaasua, mikä kuitenkin heikentää g 30 kattilan hyötysuhdetta. Toisaalta petilämpötilaa ei voida päästää liian suu- 0_ reksi, koska se aiheuttaa helposti petimateriaalin sintraantumista.
CVJ
m g Pedin jäähdyttämiseksi sopivaan palamislämpötilaan on tunnettua varustaa ° tulipesä sen läpi vaakasuunnassa kulkevilla lämmönsiirtoputkilla, jotka voivat 35 kulkea esimerkiksi vastakkaisten seinämien välillä. Putkia voidaan asentaa päällekkäin paketeiksi, joita voidaan tukea toisiinsa poikittain pakettien välillä 2 kulkevien sidontaputkien avulla. Tällaisia leijupetiin ’’upotettuja” lämpöpintoja on esitetty mm. saksalaisessa kuulutusjulkaisussa 3347083. Tässä julkaisussa esitetyt lämpöpinnat koostuvat päällekkäin asetettujen neliskulmaisten putkien paketeista, suojakerroksella varustettujen päällekkäisten pyöreiden 5 putkien paketeista, tai pystysuorilla suojasiivillä varustettujen erillisten putkien ryhmistä. Kyseisessä kuulutusjulkaisussa pyritään järjestämään lämpöpinto-jen sivuseinämät mahdollisimman pystysuoriksi, jotta leijupedin kupliminen ja sen materiaalin pystysuuntainen liike aiheuttaisi mahdollisimman vähän eroosiota lämpöpintoihin. Muita ratkaisuja lämpöpintojen suojaamiseksi leiju-10 pedin kuluttavilta vaikutuksilta ja korroosiolta on esitetty mm. saksalaisessa kuulutusjulkaisussa 3431343 ja 3828646 sekä eurooppalaisessa patentissa 349765.
Syöttöilman aikaansaama leijupedin kupliminen ja sen materiaalin liikkeet al-15 tistaa siis kaikenlaiset tulipesän poikki kulkevat lämpöpintarakenteet kulumiselle. Em. patenteissa onkin pyritty minimoimaan lämpöpintoihin kohdistuvaa rasitusta järjestämällä lämpöpintojen sivupinnat mahdollisimman pystysuoriksi, t.s. petimateriaalin pääasiallisen liikesuunnan mukaiseksi. Näissä ratkaisuissa lämpöpintarakenteet kulkevat vaakasuunnassa pedin poikki tulipesän 20 sisätilavuudessa. Ongelmana on kuitenkin, että leijutusilman ja leijupetimate-riaalin kuluttava vaikutus kohdistuu erityisesti mainittujen rakenteiden alaosaan, ja lisäksi pedin liikkeet saavat aikaan värähtelyjä, jotka voivat heikentää rakenteiden lujuutta, esim. putkien suojakerrosta. Eurooppalaisessa patentissa 349765 on päällekkäin sijoitetut lämmönsiirtoputket suojattu mo-25 lemmilta sivuilta pystysuorilla kilvillä, eräänlaisella kotelointiratkaisulla, jossa kotelon ylä- ja alareunaan jää vaakasuuntainen rako. Alareunan rako kuristaa ™ ilmavirtausta sen verran, että se ei kykene fluidisoimaan leijupetimateriaalia O) o suojakilpien välisessä tilassa. Suojakilpien alaosat raon molemmin puolin jäävät kuitenkin alttiiksi leijutusilman ja petimateriaalin vaikutuksille, minkä li- £ 30 säksi kyseinen rakenne on altis tukkeutumille.
□_
LO
^ Keksinnön tarkoituksena on poistaa em. epäkohdat ja esittää leijukattila, m § jossa tulipesää voidaan jäähdyttää sen läpi kulkevilla lämpöpinnoilla ja ottaa ° samalla lämpöä talteen, mutta jolla vältetään tällaisiin lämpöpintoihin liittyvät 35 eroosio- ja kulumisongelmat. Keksinnön tarkoituksena on esittää myös uusi arinaelementti, jolla voidaan toteuttaa tämäntyyppinen leijukattila.
3
Keksinnön tarkoituksen toteuttamiseksi leijukattilalle on pääasiassa tunnusomaista se, että lämpöpinta on tuettu alhaalta oleellisesti koko pituudeltaan arinaan.
5
Arinan muodostuessa vierekkäisistä pitkänomaisista elementeistä lämpöpinta voidaan sijoittaa tällaisen pitkänomaisen elementin päälle sen suuntaiseksi ja tukea alhaalta oleellisesti koko pituudeltaan tähän elementtiin.
10 Rakenne on yksinkertainen ja sillä voidaan välttää eroosio- ja kulumisongel-mat lämpöpinnan alaosassa. Päällekkäisistä lämmönsiirtoputkista koostuva paketti, mahdollisella suojakerroksella varustettuna, voidaan yksinkertaisesti kiinnittää pystyasentoon pitkänomaisen elementin, esimerkiksi kotelopalkin päälle siten, että lämmönsiirtoputket kulkevat yhdensuuntaisina elementin 15 kanssa. Kun putket on tuettu koko matkaltaan arinan elementtiin, vältetään myös värähtelyt, jotka ovat olleet ongelmia vapaasti tulipesän sisätilavuuden läpi kulkevissa putkipaketeissa tai -ryhmissä. Rakenne on samalla luja, mutta se takaa tehokkaan lämmönsiirron, mikäli on tarvetta jäähdyttää petiä, jotta tietty maksimilämpötila ei ylittyisi.
20
Kyseisiä lämpöpintoja voidaan sijoittaa useampiin arinan rinnakkaisiin elementteihin. Niitä voidaan järjestää määrävälein tiettyihin elementteihin tai vaikka jokaiseen elementtiin.
25 Lämpöpintojen sivupinnat voidaan järjestää pystysuoriksi sinänsä tunnetuilla ” tavoilla, esimerkiksi lämmönsiirtoputkien suojakerroksella, jonka materiaalina
O
™ voidaan käyttää suojaavaa massaa, jolla on korkea lämmönsiirtokerroin.
σ> o Lämmönsiirtoputket voivat olla lisäksi tapitettuja putkien ja suojakerroksen välisen tartunnan parantamiseksi ja lämmönsiirron lisäämiseksi.
Ϊ 30
CL
Samassa lämpöpinnassa on vähintään kolme putkea, edullisesti neljä tai enemmän. Sopiva putkien määrä on 4—10. m
CD
o c\j Keksinnön mukaisessa arinaelementissä on pitkänomainen leijutussuuttimilla 35 varustettu ilmapalkki ja sen päälle sijoitettu päällekkäisiä lämmönsiirtoputkia 4 käsittävä lämpöpinta, integroituina yhdeksi pitkänomaiseksi, valmiina arinaan asennettavaksi profiiliksi.
Keksinnön muiden ominaispiirteiden ja etujen osalta viitataan seuraavana 5 tulevaan selitykseen ja oheisiin patenttivaatimuksiin.
Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa 10 kuva 1 esittää tulipesän alaosaa leikkauskuvantona, kuva 2 esittää leikkausta arinan yhden elementin kohdalta kuvan 1 tasossa A—A, ja 15 kuvat 3—5 esittävät poikkileikkauksia erityyppisistä elementeistä.
Kuvassa 1 on esitetty leikkauskuvantona leijukattilan tulipesän 1 alaosa, jota rajaa alhaalta päin vaakasuora arina 2. Arina koostuu rinnakkaisista pituussuuntaisista, sisältä ontoista elementeistä 3, joissa on elimet 4 leijutusilman 20 syöttämiseksi ylöspäin tulipesään. Kuvassa 1 näkyy sivukuvantona yksi arinan elementti 3, johon on pituussuunnassa tietyin välein kiinnitetty ilmasuut-timia, jotka toimivat leijutusilman syöttöeliminä 4. Elementit ilmasuuttimineen on järjestetty poikkisuunnassa tietyin välein siten, että ne muodostavat autollisen arinan.
25 ” Tulipesää rajaa sivuilta pystysuorat seinämät 5, joissa on lämmönsiirtoputkia
O
™ palamisessa vapautuvan energian siirtämiseksi putkissa virtaavaan lämmön- σ> o siirtoväliaineeseen. Lämmönsiirtoväliaineena on vesi, joka höyrystyy pätkisit sa. Leijupetikattilan höyrystinpiirin vesikierrot ja muut lämpöpinnat energian g 30 talteenottamiseksi voivat olla sinänsä tunnettuja, eikä niitä ole selostettu kek-
CL
sintöön kuulumattomina sen tarkemmin. Polttoaineen ja sekundääri-ilman m syöttö tulipesään voidaan toteuttaa normaaleilla ratkaisuilla, eikä niitä ole m § esitetty tarkemmin, o
CVJ
35 Kuvassa 1 on esitetty myös tulipesän alaosassa oleva lisälämpöpinta 6, joka ulottuu tulipesän 1 alaosan läpi vaakasuunnassa vastapäisten seinämien 5 5 välillä. Lämpöpinnan 6 tarkoitus on jäähdyttää petiä tapauksissa, joissa polttoaine on sen laatuista, että suositeltu ylin palamislämpötila ylittyy. Tämä li-sälämpöpinta muodostuu sarjasta päällekkäin sijoitettuja lämmönsiirtoputkia 6a, jotka on kiinnitetty suoraan elementin 3 päälle sen suuntaiseksi. Ele-5 mentti 3 tukee näin putkia 6a niiden koko pituudelta alhaalta päin. Putkista muodostetun paketin alareuna on tällöin integroitu osaksi elementtiä 3, eikä se ole paljaana tulipesän sisällä alttiina leijutusilman ja leijupetimateriaalin kuluttavalle vaikutukselle sekä erilaisille värähtelyille. Putket 6a ovat terästä, ja niiden suojaamiseksi ne on massattu tai pinnoitettu. Putkia leijupedin olo-10 suhteilta suojaavia rakenteita selostetaan tarkemmin jäljempänä.
Kuvassa 1 näkyy sivukuvantona vain yksi lämpöpinta 6 sijoitettuna vastaavan elementin 3 päälle. Samanlaisia lämpöpintoja 6 voi olla kuitenkin useampia sijoitettuina rinnakkaisiin arinan elementteihin 3. On mahdollista, että jokai-15 sessa arinan elementissä 3 on putkista 6a koottu lämpöpinta, tai lämpöpintoja 6 on sijoitettu harvempaan niin, että niitä on vähemmän kuin pitkänomaisia elementtejä 3. Erityisesti on edullista jättää ainakin reunimmaiset pitkänomaiset elementit 3 ilman lämpöpintaa, koska nämä elementit sijaitsevat lähellä samansuuntaista sivuseinämää, jonka lämpöpinta jo jäähdyttää petiä 20 tarpeeksi reuna-alueella. Samalla vältetään ahtaiden kohtien syntyminen lähelle tulipesän reunaa. Lämpöpintoja 6 voi olla myös arinan 2 keskialueella niin jaettuina, että lämpöpinta on järjestetty vain osaan elementeistä 3. Niitä voi olla esimerkiksi vain joka toisessa elementissä 3.
25 Kuvassa 1 on esitetty myös lämpöpinnan liittyminen kattilan väliainekiertoon.
” Lämpöpinnan putkien 6a läpi virtaa lämmönsiirtoväliainetta, johon tulipesän 1
O
™ lämpö siirtyy. Putket 6a on liitetty kattilan muuhun putkistoon, jolloin niissä σ> o virtaa samaa lämmönsiirtoväliainetta. Aineen virtaus lämpöpinnan 6 putkien 6a sisällä tapahtuu siis luonnostaan osana kattilan ainekiertoa, eikä erillisiä £ 30 kiertopumppuja tarvita. Kuvassa 1 näkyy kattilan yläosassa olevasta lieriöstä
CL
tuleva laskuputki 7, josta haarautuu syöttöputkia 8 veden syöttämiseksi läm-pöpintojen 6 putkiin 6a (kuvassa näkyy vain yksi syöttöputki 8 ja lämpöpinta
LO
§ 6). Lämpöpinnan 6 putkien 6a vastakkaiset päät on liitetty tulipesän seinä- cm män 5 putkiin yhdysputken 9 välityksellä. Näin lämpöpinnan 6 jäähdytys on 35 toteutettu osana kattilan luonnonkiertoperiaatteella toimivaa höyrystinpiiriä, ja lämpöpinnan putkissa 6a tapahtuu höyrystymistä Lämpöpinta 6 on päistään 6 viety kaasutiiviisti tulipesän 1 seinämien 5 läpi, ja sen liitännät kattilan väli-ainekiertoon (höyrystinpiiriin) ovat tulipesän 1 ulkopuolella. Tulipesän ulkopuolisella alueella ei ole myöskään tarvetta tukea ja suojata lämpöpintaa 6 alapuolelta.
5
Sopivalla putkituksella voidaan lämmönsiirtoväliaineen virtaus järjestää myös niin, että eri lämpöpinnoissa 6 virtaus tapahtuu vastakkaisiin suuntiin.
Kuvassa on esitetty myös pitkänomaista arinan elementtiä 3 jäähdyttävät 10 jäähdytyskanavat 3a, jotka on järjestetty esimerkiksi US-patentissa 5,743,197 esitetyn periaatteen mukaisesti. Myös nämä jäähdytyskanavat 3a ovat osa kattilan luonnonkiertoperiaatteella toimivaa höyrystinpiiriä ja niiden syöttövesi voidaan ottaa myös laskuputkesta 7. Kuvassa 1 näkyy elementin jäähdytys-putkien 3a syöttöputki 10, joka on liitetty laskuputkeen 7. Vastakkaisessa 15 päässä jäähdytysputket 3a on liitetty seinämän 5 lämmönsiirtoputkiin.
Kuvassa 2 on esitetty poikkileikkauksena yhdeksi rakenne-elementiksi integroitu arinan elementti 3 sekä lämpöpinta 6. Arinan pitkänomainen elementti 3 on ns. kotelopalkki, jonka sisäosassa virtaa leijutusilmaa. Elementti 3 toimii 20 tavallaan lämpöpinnan 6 kannatinpalkkina. Kuten kuvasta näkyy, lämpöpinta 6 on elementin 3 pituussuuntaa vastaan kohtisuorassa poikkileikkauksessa yleiseltä muodoltaan pystyn suorakulmion muotoinen, jonka pitkät sivut ovat oleellisesti yhdensuuntaiset ja pystysuorat. Elementti 3 ja lämpöpinta 6 muodostavat yhdessä oleellisesti saman muotoisena koko pituudellaan pysyvän 25 profiilin, jonka alaosa muodostuu elementistä 3 ja yläosa sitä kapeammasta ” lämpöpinnasta 6. Lämpöpinta on kiinnitetty elementin 3 yläseinämään, joka o ™ kuvassa 2 on alaspäin kääntyneen V:n muotoinen harjakaton muotoinen ra- o kenne. Lämpöpinnan alin putki 6a on kiinnitetty yläseinämän harjaan pystyn uumalevyn välityksellä.
S 30 □_ 1-0
Kuvassa 2 on esitetty myös leijutusilman syöttöeliminä 4 toimivat suuttimet,
LO
§ jotka ovat yhteydessä elementin 3 onttoon sisäosaan, johon leijutusilma ° syötetään. Suuttimet 4 sijaitsevat poikkisuunnassa riittävällä etäisyydellä 35 lämpöpinnasta 6. Suutinten suutinputket on järjestetty suuntautumaan sivulle niin, että niiden yläpäässä olevat suutinaukot 4a sijaitsisivat mahdollisimman 7 tasaisesti arinan 2 alueella leijutusilman tasaisen jakautumisen varmistamiseksi. Tämä periaate on esitetty US-patentissa 5,966,839. Lisäksi on edullista sijoittaa leijutusilman suutinaukot sivusuunnassa sopivan etäälle lämpö-pinnasta 6.
5
Kuvassa on esitetty lisäksi suojakerros 6b, joka muodostaa lämpöpinnan ulkopinnan sijoittuen lämmönsiirtoputkien 6a ympärille niiden suojaksi. Suoja-kerros voidaan muodostaa esim. jostakin tunnetusta suojausmassasta, joita käytetään kattiloissa. Suojausmassana voidaan käyttää esimerkiksi korkean 10 lämmönjohtokyvyn omaavaa piikarbidimassaa. Lämmönsiirtoputket 6a on tapitettu (tapit 6c) lämmönsiirron tehostamiseksi ja massan ja putkien välisen tartunnan parantamiseksi. Kuten kuvassa on esitetty, suojakerros 6b voi ulottua myös elementin 3 yläseinämän päälle leveämmälle kuin lämpöpinnan 6 leveys, mikä lujittaa rakennetta, ja suojaa samalla kotelopalkin yläosaa.
15 Lämmönsiirron kannalta on lisäksi edullista, että lämpöpinnan alin putki 6a on suutinten 4 suutinaukkojen 4a määräämän suutintason yläpuolella, jossa myös leijupetimateriaali liikkuu.
20 Kuvissa 3—5 on esitetty muita rakenneratkaisuja, jotka eroavat kuvan 2 profiilista lähinnä elementin 3 (kotelopalkin) rakenteen osalta. Kuvassa 3 elementti 3 on yleiseltä poikkileikkausmuodoltaan muuten samanlainen kuin kuvassa 2, mutta sen nurkkakohdissa ja seinämissä ei ole jäähdytyskanavia 3a. Tässä jäähdyttämättömässä palkissa suojakerros 6b ulottuu koko palkin 25 ympäri. Kuvan 4 profiilille on ominaista elementin 3 suorakulmion muotoisen ” alaosan suippeneminen alaspäin, ja siinä on mukana jäähdytyskanavat 3a.
O
^ Suojakerros 6b peittää myös elementin 3 yläseinämän samalla tavalla kuin σ> o kuvassa 2. Kuvan 5 elementti 3 on puolestaan poikkileikkausmuodoltaan pyöreä ja jäähdyttämätön (ilman jäähdytyskanavia 3a oleva) palkki, ja se on g 30 suojattu massalla, joka on eri materiaalia kuin lämpöpinnan 6 suojakerros.
CL
Myös tässä alin putki 6a on kiinnitetty elementtiin 3 levyn avulla.
CVJ
m
CD
o c\j Käytännössä lämpöpinta voidaan valmistaa ja asentaa niin, että tapitetut put- 35 ket 6a hitsataan yhteen "putkipaketiksi”, jossa putket ovat päällekkäin vaakasuuntaisina, ja tämä paketti kiinnitetään esimerkiksi hitsaamalla elementtiin 8 3. Kuvissa 2-5 putkipaketin putket 6a on kiinnitetty toisiinsa levyjen välityksellä. Kun putket on kiinnitetty toisiinsa ja asennettu elementin 3 päälle, putkipaketin ympärille voidaan muodostaa suojakerros esimerkiksi edellä kuvatusta massasta. Lämpöpinnat 6 voidaan muodostaa sekä olemassaoleviin 5 leijukattiloihin niiden huoltotoimenpiteiden yhteydessä, jolloin ne kiinnitetään arinan olemassaolevien elementtien päälle, esim. kotelopalkkien päälle, tai se voidaan tehdä jo valmiiksi uusiin kattiloihin. Tällöin esimerkiksi kotelo-palkki ja lämpöpinta, ja kotelopalkkiin liittyvät suuttimet voidaan tehdä valmiiksi elementiksi, joista leijukattilan arina voidaan koota.
10 Lämpöpinnassa 6 olevien lämmönsiirtoputkien lukumäärä voi vaihdella. Se on edullisesti vähintään kolme, edullisimmin 4—10.
Keksintö soveltuu hyvin käytettäväksi myös säädettävässä palkkiarinassa, 15 jossa leijutusalueen laajuutta säädetään palkkikohtaisilla säätöelimillä, jotka säätävät leijutusilman syöttöä yksittäisiin kotelopalkkeihin tai niiden osiin. Tällainen palkkiarina on esitetty US-patentissa 6782848.
Keksintöä ei ole rajoitettu edellä esitettyihin rakenteisiin ja profiilimuotoihin, 20 vaan sitä voidaan muunnella patenttivaatimusten esittämän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa. Elementtien 3 ja putkien 6a valmistusmateriaali on sopiva kuumuutta kestävä metalli, esim. teräs. Lämmönsiirtoputket 6a voivat olla päällekkäin toisiinsa ja alla olevaan elementtiin 3 kiinnitettyinä myös ilman suojausta, jos halutaan saavuttaa vain luja tuenta putkipaketin koko 25 pituudella. Samoin suojakerros 6b voi olla vain sillä pituudella, jossa olosuh- ” teiden johdosta tarvitaan putkien suojausta. Lämpöpinnan 6 poikkileikkaus- o ™ muoto voi olla myös lievästi kartiomainen, eli se on alhaalla leveämpi kuin o ylhäällä, ja sen sivupinnat eivät ole tarkasti yhdensuuntaiset. Lämmönsiirto- putkien 6a ei tarvitse olla tulipesässä 1 myöskään koko pituudeltaan tuettuja g 30 elementtiin 3, vaan ainoastaan sillä pituudella, jolla elementin 3 rakenne
CL
tekee sen mahdolliseksi, m
CVJ
m g Jäähdytykseen käytetyn kiertokaasun tarve alenee laskennallisesti 30-100 ° %, kun leijukattilaan lisätään keksinnön mukaiset lämpöpinnat, mikä nostaa 35 kattilan sähköntuotannon hyötysuhdetta.
9
Keksintöä ei ole myöskään rajoitettu tiettyyn leijukattilatyyppiin. Keksintö sopii hyvin kerrosleijukattiloihin niiden lämpötilaprofiilin johdosta, mutta sitä voidaan käyttää sekä kiertoleiju- että kerrosleijukattiloissa.
CO
δ c\j i O) o 1^
X
cc
CL
m c\j m
CD
o o c\j
Claims (10)
1. Leijukattila, joka käsittää tulipesän (1), jonka alaosassa on arina (2), jossa on vierekkäin useampia pitkänomaisia, sisältä onttoja kotelopalkin 5 muotoisia elementtejä (3), jotka on järjestetty poikkisuunnassa tietyin välein siten, että niiden väleihin muodostuu arinan aukot, jolloin elementeissä (3) on elimet (4) leijutusilman syöttämiseksi tulipesään, minkä lisäksi tulipesässä on sen läpi kulkeva ainakin yksi lämpöpinta (6), joka käsittää päällekkäin olevia pitkänomaisia lämmönsiirtoputkia (6a), tunnettu siitä, että lämpöpinta (6) on 10 sijoitettu arinan (2) pitkänomaisen elementin (3) päälle sen suuntaiseksi ja tuettu alhaalta oleellisesti koko pitudeltaan elementtiin (3) tulipesän (1) läpi kulkevalla osuudella.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen leijukattila, tunnettu siitä, että arinan 15 kahdessa tai useammassa elementissä (3) on vastaava lämpöpinta (6) sijoitettuna elementin (3) päälle.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen leijukattila, tunnettu siitä, että läm-pöpinnan (6) sivupinnat ovat pystysuorat ja oleellisesti yhdensuuntaiset. 20
4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen leijukattila, tunnettu siitä, että lämpöpin-nan (6) sivupinnat muodostuvat lämmönsiirtoputkien (6a) suojakerroksen (6b) ulkopinnasta.
5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen leijukattila, tunnettu siitä, että lämpöpinnan (6) lämmönsiirtoputket on yhdistetty kattilan muuhun läm- ^ mönsiirtoväliaineen kiertoon (7, 8, 9, 5). σ> o i
6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen leijukattila, tunnettu siitä, g 30 että lämpöpinnassa (6) on päällekkäisiä lämmönsiirtoputkia (6a) vähintään 3, CL edullisesti vähintään 4, edullisimmin 4-10. m CVJ m
7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen leijukattila, tunnettu siitä, ° että lämpöpinnan (6) alin lämmönsiirtoputki (6a) on kiinnitetty pystyn levyn 35 välityksellä elementin (3) yläseinämään, esimerkiksi hitsaamalla.
8. Pitkänomainen arinaelementti leijukattilan arinaa varten, joka elementti (3) on pitkänomainen, leijutussuuttimilla varustettu kotelopalkin muotoinen ilma-palkki, tunnettu siitä, että sen päälle on kiinnitetty päällekkäisiä lämmön-siirtoputkia (6a) käsittävä lämpöpinta (6) yhdensuuntaiseksi ilmapalkin 5 kanssa, jolloin ilmapalkki ja lämpöpinta (3) on integroitu yhdeksi pitkänomaiseksi, valmiina arinaan asennettavaksi profiiliksi.
9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen arinaelementti, tunnettu siitä, että sillä on patenttivaatimuksen 3, 4, 6 tai 7 mukainen rakenne.
10 CO δ c\j i O) o X cc CL m c\j m CD o o c\j
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20065245A FI124032B1 (fi) | 2006-04-20 | 2006-04-20 | Leijukattila ja sen arinaelementti |
US11/785,668 US8141502B2 (en) | 2006-04-20 | 2007-04-19 | Fluidized bed boiler and a grate element for the same |
ES07106507T ES2572138T3 (es) | 2006-04-20 | 2007-04-19 | Un evaporador de lecho fluidizado y un elemento de rejilla para el mismo |
CA2585610A CA2585610C (en) | 2006-04-20 | 2007-04-19 | A fluidized bed boiler and a grate element for the same |
EP07106507.2A EP1847774B1 (en) | 2006-04-20 | 2007-04-19 | A fluidized bed boiler and a grate element for the same |
PL07106507.2T PL1847774T3 (pl) | 2006-04-20 | 2007-04-19 | Kocioł ze złożem fluidalnym i element kratowy do niego |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20065245A FI124032B1 (fi) | 2006-04-20 | 2006-04-20 | Leijukattila ja sen arinaelementti |
FI20065245 | 2006-04-20 |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI20065245A0 FI20065245A0 (fi) | 2006-04-20 |
FI20065245A FI20065245A (fi) | 2007-10-21 |
FI124032B true FI124032B (fi) | 2014-02-14 |
FI124032B1 FI124032B1 (fi) | 2014-02-14 |
Family
ID=36293838
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI20065245A FI124032B1 (fi) | 2006-04-20 | 2006-04-20 | Leijukattila ja sen arinaelementti |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8141502B2 (fi) |
EP (1) | EP1847774B1 (fi) |
CA (1) | CA2585610C (fi) |
ES (1) | ES2572138T3 (fi) |
FI (1) | FI124032B1 (fi) |
PL (1) | PL1847774T3 (fi) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FI126745B (fi) * | 2012-11-13 | 2017-04-28 | Valmet Technologies Oy | Leijukattilan ilmasuutinjärjestely, leijukattilan arinapalkki, leijukattilan arina ja leijukattila sekä menetelmä karkean materiaalin poistamiseksi leijukattilasta |
FI129941B (fi) | 2018-05-21 | 2022-11-15 | Valmet Technologies Oy | Lämmönvaihdin, joka käsittää siteen, ja menetelmä sen valmistamiseksi |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4270599A (en) * | 1978-09-29 | 1981-06-02 | Foster Wheeler Energy Corporation | Tube support structure for a fluidized bed heat exchanger |
DE3347083A1 (de) | 1983-12-24 | 1985-07-04 | Vereinigte Kesselwerke AG, 4000 Düsseldorf | Tauchheizflaechen fuer eine wirbelschichtfeuerung |
DE3431343A1 (de) | 1983-12-24 | 1986-03-06 | Vereinigte Kesselwerke AG, 4000 Düsseldorf | Tauchheizflaechen fuer eine wirbelschichtfeuerung |
US4619315A (en) | 1985-04-10 | 1986-10-28 | Combustion Engineering, Inc. | Fluidized bed boiler in-bed tube support bracket |
AT385346B (de) | 1986-04-09 | 1988-03-25 | Waagner Biro Ag | Wirbelschichtbehandlungseinrichtung |
DE3823040A1 (de) | 1988-07-07 | 1990-01-11 | Ver Kesselwerke Ag | Wirbelschichtfeuerung |
DE3828646A1 (de) | 1988-08-24 | 1990-03-01 | Steinmueller Gmbh L & C | Heizflaeche zum auskoppeln von waerme aus einem mit feststoffpartikeln beladenen fluidstrom |
FI98405B (fi) | 1993-12-07 | 1997-02-28 | Tampella Power Oy | Leijukattilan arinarakenne |
CA2178711A1 (en) * | 1993-12-23 | 1995-06-29 | Peter David Gluckman | Composition and methods to improve neural outcome |
US5425331A (en) * | 1994-06-13 | 1995-06-20 | Foster Wheeler Energy Corporation | Circulating fluidized bed reactor for low grade fuels |
FI102563B1 (fi) * | 1996-04-15 | 1998-12-31 | Kvaerner Pulping Oy | Leijukattilan arinarakenne |
FI110026B (fi) * | 1997-09-12 | 2002-11-15 | Foster Wheeler Energia Oy | Leijupetikattilan arinarakenne |
FI118977B (fi) | 1999-01-21 | 2008-05-30 | Metso Power Oy | Menetelmä leijukattilan palkkiarinan yhteydessä ja palkkiarina |
-
2006
- 2006-04-20 FI FI20065245A patent/FI124032B1/fi active IP Right Grant
-
2007
- 2007-04-19 EP EP07106507.2A patent/EP1847774B1/en active Active
- 2007-04-19 ES ES07106507T patent/ES2572138T3/es active Active
- 2007-04-19 CA CA2585610A patent/CA2585610C/en active Active
- 2007-04-19 US US11/785,668 patent/US8141502B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2007-04-19 PL PL07106507.2T patent/PL1847774T3/pl unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US8141502B2 (en) | 2012-03-27 |
CA2585610A1 (en) | 2007-10-20 |
EP1847774B1 (en) | 2016-03-23 |
FI20065245A (fi) | 2007-10-21 |
US20070245935A1 (en) | 2007-10-25 |
PL1847774T3 (pl) | 2016-09-30 |
EP1847774A2 (en) | 2007-10-24 |
EP1847774A3 (en) | 2014-08-13 |
FI20065245A0 (fi) | 2006-04-20 |
CA2585610C (en) | 2014-06-03 |
ES2572138T3 (es) | 2016-05-30 |
FI124032B1 (fi) | 2014-02-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2232939C2 (ru) | Реактор с циркулирующим псевдоожиженным слоем | |
KR100473233B1 (ko) | 점화플랜트용화격자 | |
KR101120436B1 (ko) | 유동층 보일러용 사이클론 분리기 장치와 설치 구조 | |
CZ290558B6 (cs) | Reaktor s cirkulujícím fluidním loľem | |
RU2094701C1 (ru) | Способ газового уплотнения и/или регулирования потока циркулирующей массы в реакторе с циркулирующим ожиженным слоем и устройство для его осуществления | |
KR102256420B1 (ko) | 산화 또는 가암모니아산화 반응기에 의해 발생되는 열을 제거하기 위한 냉각 코일 어셈블리 및 프로세스 | |
FI124032B (fi) | Leijukattila ja sen arinaelementti | |
BG110761A (bg) | Циркулиращ втечнен слой към дюзи за вторичен въздух в пещ | |
EP2884169B1 (en) | Fluidized bed apparatus | |
KR100242226B1 (ko) | 배기가스 폐열회수용 고체입자 순환유동층 열교환기 | |
CA2058161C (en) | Boiler and a supported heat transfer bank arranged thereto | |
EP2884163B1 (en) | Fluidized bed apparatus with a fluidized bed heat exchanger | |
FI126745B (fi) | Leijukattilan ilmasuutinjärjestely, leijukattilan arinapalkki, leijukattilan arina ja leijukattila sekä menetelmä karkean materiaalin poistamiseksi leijukattilasta | |
US20160356488A1 (en) | Fluidized Bed Apparatus and its Components | |
KR20160142337A (ko) | 산화 또는 가암모니아산화 반응기들을 위한 냉각 코일 디자인 | |
JPH063282B2 (ja) | 床内熱交換管のための支持構造体 | |
WO2023218435A1 (en) | A set of water-cooled panels for electric arc furnaces | |
CA3239137A1 (en) | Heat exchanger element and use thereof | |
JPH0235889B2 (fi) | ||
CZ304210B6 (cs) | Chlazené trubky, uspořádáné pro vytvoření odlučovačů částic nárazového typu | |
EP2715235A1 (en) | A boiler, and a silencer for a flue gas duct in a boiler | |
JP2005180741A (ja) | 石炭焚き流動床ボイラ | |
GB2080137A (en) | Fluidised beds | |
CS231427B1 (cs) | Rošt fluidní vrstvy |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC | Transfer of assignment of patent |
Owner name: METSO POWER OY Free format text: METSO POWER OY |
|
FG | Patent granted |
Ref document number: 124032 Country of ref document: FI Kind code of ref document: B |