FI126744B - Järjestely ja menetelmä leijutekniikkaa käyttävässä kattilassa - Google Patents

Järjestely ja menetelmä leijutekniikkaa käyttävässä kattilassa Download PDF

Info

Publication number
FI126744B
FI126744B FI20135507A FI20135507A FI126744B FI 126744 B FI126744 B FI 126744B FI 20135507 A FI20135507 A FI 20135507A FI 20135507 A FI20135507 A FI 20135507A FI 126744 B FI126744 B FI 126744B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
space
fireplace
roof structure
partition
arrangement according
Prior art date
Application number
FI20135507A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20135507A (fi
Inventor
Risto Eteläaho
Original Assignee
Valmet Technologies 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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=50884937&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=FI126744(B) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Valmet Technologies Oy filed Critical Valmet Technologies Oy
Priority to FI20135507A priority Critical patent/FI126744B/fi
Priority to ES14728236T priority patent/ES2636452T5/es
Priority to DK14728236.2T priority patent/DK2997307T4/da
Priority to PT147282362T priority patent/PT2997307T/pt
Priority to PL14728236T priority patent/PL2997307T5/pl
Priority to PCT/FI2014/050356 priority patent/WO2014184437A1/en
Priority to EP14728236.2A priority patent/EP2997307B2/en
Publication of FI20135507A publication Critical patent/FI20135507A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI126744B publication Critical patent/FI126744B/fi

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
    • F23C10/005Fluidised bed combustion apparatus comprising two or more beds
    • 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
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C6/00Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion
    • F23C6/04Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/02Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment
    • F23G5/027Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment pyrolising or gasifying stage
    • F23G5/0276Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment pyrolising or gasifying stage using direct heating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/30Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having a fluidised 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 
    • F23C2201/00Staged combustion
    • F23C2201/10Furnace staging
    • 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 
    • F23C2900/00Special features of, or arrangements for combustion apparatus using fluid fuels or solid fuels suspended in air; Combustion processes therefor
    • F23C2900/10007Spouted fluidized bed combustors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)

Description

Järjestelyjä menetelmä leijutekniikkaa käyttävässä kattilassa
Tausta
Keksinnön kohteena on järjestely leijutekniikkaa käyttävässä kattilassa.
Edelleen keksinnön kohteena on menetelmä leijutekniikkaa käyttävässä kattilassa.
Leijutekniikkaa käyttävissä kattiloissa, kuten kerrosleijukattiloissa (BFB), petilämpötila säädetään halutuksi arinan mitoituksella, primääri-ilman määrällä ja kiertokaasulla. Eräitä polttoaineita, kuten kuivia agropolttoaineita, käytettäessä kiertokaasun määrä voi kasvaa erittäin suureksi, koska leijupedin lämpötila on tyypillisesti pidettävä 600 - 750 °C:ssa sintraantumisen estämiseksi.
Ongelmana on se, että suuri kiertokaasun määrä alentaa hyötysuhdetta ja kasvattaa kattilan konvektio-osan kokoa ja omakäyttötehoa. Edelleen, vaikka sintrautuminen leijupedissä saadaankin estettyä, niin usein ongelmana on myös tulipesän seinien voimakas likaantuminen matalassa lämpötilassa sulavista tuhkayhdisteistä. Tällöin suuria tuhkakerrostumia saattaa pudota lei-jupetiin aiheuttaen häiriöitä prosessissa, erityisesti pedin leijunnassa, pohja-tuhkan poistossa ja päästöissä. Seurauksena on, että esimerkiksi argropoltto-aineiden osuutta polttoaineessa joudutaan rajoittamaan ja laitoksen käytettä-vyysaste voi olla huono.
Lyhyt selostus
Keksinnön mukaiselle järjestelylle ja menetelmälle on tunnusomaista se, mitä itsenäisten patenttivaatimusten tunnusmerkkiosissa on esitetty. Keksinnön muille sovellusmuodoille on tunnusomaista se, mitä muissa patenttivaatimuksissa on esitetty.
Keksinnöllisiä sovellusmuotoja on myös esillä tämän hakemuksen selitysosassa ja piirustuksissa. Hakemuksessa oleva keksinnöllinen sisältö voidaan määritellä myös toisin kuin jäljempänä olevissa patenttivaatimuksissa tehdään. Keksinnöllinen sisältö voi muodostua myös useammasta erillisestä keksinnöstä, erityisesti jos keksintöä tarkastellaan ilmaistujen tai implisiittisten osatehtävien valossa tai saavutettujen hyötyjen tai hyötyryhmien kannalta. Tällöin jotkut jäljempänä olevien patenttivaatimuksien sisältämät määritteet voivat olla erillisten keksinnöllisten ajatusten kannalta tarpeettomia. Keksinnön eri suoritusmuotojen piirteitä voi keksinnöllisen perusajatuksen puitteissa soveltaa toisten suoritusmuotojen yhteydessä.
Keksinnön ajatus on, että kattila jaetaan väliseinällä ja kattorakenteella kahteen osioon tai tilaan, joista ensimmäisessä polttoaine kaasutetaan ja toisessa polttoaine poltetaan.
Etuna on, että voidaan käyttää jopa rajoituksetta sellaisia polttoaineita, joiden tuhka sulaa matalassa lämpötilassa. Edelleen etuna voi olla kattilan joustavuus siinä poltettavaksi sopivien polttoaineiden suhteen. Edelleen etuna voi olla, parempi hyötysuhde ja alhaisempi omakäyttöteho johtuen muun muassa siitä, että pienemmän leijupedin ylläpitämiseksi tarvitaan vähäisempi määrä korkeapaineista ilmaa kuten myös se, että hiekkamassaa tarvitaan vähemmän, jolloin peti painaa vähemmän ja kattilan rakennetta voidaan vastaavasti keventää.
Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että järjestely käsittää ainakin kaksi ensimmäistä tilaa, jotka on sovitettu tulipesän toisen tilan eri puolille. Etuna on se, että järjestelyä voidaan soveltaa tehokkaasti isokokoisissa kattiloissa.
Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että se käsittää tulipesän toisen tilan pohjalle tai alaosaan sovitetut suuttimet pohjailman syöttämiseksi. Etuna on se, että saadaan poltettua toisen tila pohjalle mahdollisesti ajautuva polttoaine.
Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että väliseinä ja/tai kattorakenne on ainakin osittain muodostettu kattilan vesi/höyrykiertoon kytketystä membraaniseinästä. Etuna on se, että saadaan tehostettua lämpöenergian talteenottoa ja että saadaan väliseinän ja/tai kattorakenteen lämpölaajenemiset hallintaan.
Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että väliseinä käsittää taivutuksen, joka lisää väliseinän jäykkyyttä.
Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että väliseinä ulottuu etäisyyden päähän kattorakenteesta, jolloin niiden väli muodostaa virtaustien. Etuna on se, että saadaan virtaustie, jonka virtausvastus on alhainen.
Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että väliseinä ja/tai kattorakenne on ainakin osittain muodostettu kattilan vesi/höyrykiertoon kytketystä membraaniseinästä, ja että ko. membraaniseinät on kytketty toisiinsa hila-putkiston välityksellä, jonka hilaputkiston välit muodostavat virtaustien. Etuna on se, että saadaan tehostettua lämpöenergian talteenottoa ja muodostettua lujuudeltaan hyvä väliseinä-kattorakenne.
Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että kattorakenne käsittää alapinnan, joka on järjestetty nousemaan kattorakenteen päähän, ja yläpinnan, joka on järjestetty laskemaan kattorakenteen päähän.
Etuna on se, että alapinta ohjaa kaasuja toisen tilan suuntaan ja yläpinta ohjaa toisen tilan seiniltä putoavan tavaran toisen tilan pohjalle.
Kuvioiden lyhyt selostus
Keksinnön eräitä sovellutusmuotoja selitetään tarkemmin oheisissa piirustuksissa, joissa kuvio 1 esittää kaavamaisesti erästä keksinnön mukaista järjestelyä sivustapäin ja aukileikattuna, kuvio 2 esittää kaavamaisesti keksinnön mukaisen järjestelyn erään yksityiskohdan suoritusmuotoa poikkileikattuna, kuvio 3a esittää kaavamaisesti erästä toista keksinnön mukaista järjestelyä sivustapäin ja aukileikattuna, kuvio 3b esittää kaavamaisesti kuviossa 3a esitetyn järjestelyn yksityiskohdan poikkileikkausta, ja kuvio 4 esittää kaavamaisesti erästä kolmatta keksinnön mukaista järjestelyä sivustapäin ja aukileikattuna.
Kuvioissa keksinnön eräitä suoritusmuotoja on esitetty selvyyden vuoksi yksinkertaistettuna. Samankaltaiset osat on merkitty kuvioissa samoilla viitenumeroilla.
Yksityiskohtainen selostus
Kuviossa 1 on esitetty kaavamaisesti eräs keksinnön mukainen järjestely ja menetelmä sivustapäin ja aukileikattuna.
Kattila 10 on tässä suoritusmuodossa kerrosleijukattila (BFB). Kattila 10 voi olla tuettu alta ja/tai päältä. BFB -kattila niin kuin muutkin leijutekniikkaan perustuvat kattilatyypit soveltuvat erityisen hyvin ns. huonolaatuisten polttoaineiden, kuten kosteiden biomassojen, lietteiden, kierrätyspolttoaineiden ja jätehiilien polttamiseen, luonnollisesti muitakin polttoaineita voidaan käyttää. Erään ajatuksen mukaisesti kattilaa käytetään ns. agropolttoaineiden polttamiseen. Agropolttoaineella tarkoitetaan esimerkiksi olkea, olkipellettiä, palmuöljyjätteitä tai ylipäätään mitä tahansa maataloustuotannossa syntyvää jätettä. Agropolttoaineille on tyypillis tä, että ne ovat peräisin nopeasti kasvavista kasveista, jolloin ne sisältävät paljon alkaleja, klooria ja fosforia.
Kattila 10 käsittää tulipesän, joka on jaettu kahteen tilaan: ensimmäiseen tilaan 1 ja toiseen tilaan 2. Lisäksi kattilaan liittyy muun muassa savu-kaasukanava ja kanavat polttoilman, polttoaineen, reagenssien ja muiden pa-lotapahtumassa mahdollisesti tarvittavien lisäaineiden syöttämiseksi tulipesään 2. Kattilassa 10 tapahtuvassa termisessä prosessissa muodostuvaa lämpö-energiaa voidaan ottaa talteen vesiputkista muodostettujen seinien ja muiden lämpöpintojen avulla. Huomautettakoon kuitenkin, että kuvioissa ei ole esitetty kattilan 10 kaikkia yksityiskohtia asian esittämisen yksinkertaistamiseksi.
Kaasun reittiä on kuvattu nuolilla G.
Tulipesän ensimmäisen tila 1 käsittää sinänsä tunnetut välineet lei-jupedin muodostamiseksi 21, sen sijaan toisesta tilasta 2 ne puuttuvat.
Polttoaine F syötetään tulipesän ensimmäiseen tilaan asiaankuuluvilla välineillä, jotka käsittävät muun muassa yhden tai useamman syöttökana-van 4. Syöttökanava 4 on edullisesti suunnattu ensimmäisen tilan pohjan 15 keskelle, jolloin koko pohjan 15 pinta-ala hyödynnetäänmahdollisimman hyvin.
Kattila 10 voi olla paitsi kuviossal esitetyn mukainen etuseinäsyöt-teinen niin myös sivuseinäsyötteinen.
Kattila 10 käsittää suuttimet 22 primääri-ilman ja/tai kiertokaasun syöttämiseksi tulipesän ensimmäiseen tilaan 1. Erään ajatuksen mukaisesti ensimmäiseen tilaan 1 syötetään ainoastaan leijuttamiseen ja polttoaineen kaasuuntumiseen tarvittava ilmamäärä. Tarvittavan kiertokaasun määrä on myös varsin alhainen johtuen ensimmäisen tilan arinan pienestä pinta-alasta. Tarvittaessa kiertokaasulla säädetään ensimmäisen tilan 1 lämpötilaa niin, että se on alle sintrautumislämpötilan, so. tyypillisesti alle 750 °C. Kiertokaasu käsittää kattilan 10 prosessissa syntyviä savukaasuja. Erään ajatuksen mukaisesti ensimmäisessä tilassa 1 vallitsee alistökiometrinen tila, sen ilmakerroin voi olla esimerkiksi 0,2 - 0,5 käytetystä polttoaineesta riippuen.
Ensimmäisen tilan 1 ja toisen tilan 2 väliin on sovitettu väliseinä 3 ja kattorakenne 5. Väliseinä 3 on ainakin pääosin vertikaalisuuntainen kun taas kattorakenne 5, joka on sovitettu ensimmäisen tilan 1 yläpuolelle, muodostaa horisontaalisuunnassa ulottuvan esteen tai tilanerottajan ensimmäisen tilan 1 ja sen yläpuolella sijaitsevan toisen tilan 2 osan välille. Väliseinä 3 ulottuu etäisyyden päähän kattorakenteesta 5, jolloin niiden väli muodostaa virtaustien 18. Leijupedistä nousevat kaasut pääsevät virtaamaan virtaustien 18 kautta ensimmäisestä osasta 1 toiseen osaan 2 nuolen G osoittamalla tavalla. Väliseinässä 3 voi olla toiminnallisia lisäpiirteitä, esimerkiksi kuvion 1 esittämässä väliseinässä on taivutus 17, joka lisää seinän 3 jäykkyyttä. Taivutuksen sijainti ja taivutuksen suunta, muoto, syvyys, lukumäärä jne. voi erota kuviossa esitetystä esimerkistä.
Erään ajatuksen mukaisesti väliseinä 3 on yläosastaan taivutettu ensimmäisen osan 1 suuntaan. Tällöin voidaan käyttää lyhyempää kattorakennetta 5, mikä puolestaan lisää kattilan tehollista tilavuutta. Väliseinä 3 voi toki olla suora vailla erityisiä toiminnallisia muotoja.
Erään ajatuksen mukaisesti väliseinän 3 korkeus on valittu niin, että se juuri ja juuri estää polttoainetta lentämästä ylitseen toisen tilan 2 puolelle. Eräässä suoritusmuodossa väliseinän korkeus on noin 5 m, kun kattilan korkeus on noin 20 m. Ensimmäisen tilan 1 seinäpinnat ja siten myös väliseinä 3 voivat käsittää muurauksen, joka ulottuu esimerkiksi 2,5 m:n korkeuteen.
Erään toisen ajatuksen mukaisesti seinä 3 on ainakin osittain muodostettu kattilan 10 vesi/höy ry kiertoon kytketystä membraaniseinästä 16. Eräs esimerkki membraaniseinän rakenteesta on esitetty kuviossa 2.
Myös kattorakenne 5 voidaan ainakin osittain muodostaa kattilan 10 vesi/höyrykiertoon kytketystä membraaniseinästä 16.
Membraaniseinän 16 käsittävän seinän 3 ja kattorakenteen 5 etuna on se, että ne tehostavat kattilan 10 lämpöenergian talteenottoa. Väliseinä 3 ja/tai kattorakenne 5 voidaan luonnollisesti toteuttaa toisenlaisilla ratkaisuilla, esimerkiksi levyrakenteena tai levyrakenteen ja muurauksen yhdistelmänä jne.
Kattorakenne 5 on edullisesti muotoiltu niin, että se edistää kaasujen G luontevaa virtausta. Niinpä kattorakenteen alapinta 6 voi olla järjestetty nousemaan kattorakenteen päätä 20 kohti, ja toisaalta kattorakenteen yläpinta 7 voi olla järjestetty laskemaan kattorakenteen päätä 20 kohti.
Erään ajatuksen mukaisesti kattorakenne 5 kattaa tulipesän ensimmäisen tilan 1 kokonaan, vieläpä edullisimmin kattorakenne 5 ulottuu jonkin verran väliseinän 3 ohi. Tällä tavoin mitoitettuna kattorakenne 5 estää tulipesän yläosasta, joka on toisen tilan 2 puolella, irtoavien ja putoavien tuhka- tms. kerrostumien putoamisen leijupetiin. Erään ajatuksen mukaisesti kattorakenne ulottuu noin 0,5 m tai enemmän ohi väliseinän 3.
Kerrostumat voivat irrota luonnostaan tai nuohoimien 11, kuten vesi-tykkien, höyrynuohoimien, ääninuohoimien tms. vaikutuksesta.
Kattorakenteen yläpinnan 7 muotoilu sen päätä 20 kohti alaspäin viettäväksi ohjaa irronneet kerrostumat toisen tilan 2 pohjalle.
Kattorakenne 5 myös estää lämpösäteilyn toisen tilan 2 yläosasta leijupetiin, minkä ansiosta leijupedin tai ensimmäisen tilan 1 lämpötila on helpompi pitää riittävän alhaisena. Edelleen kattorakenne 5 voi muodostaa kaasun G virtaukseen turbulenssia, joka tehostaa polttoaineen ja ilman sekoittumista ja siten palamista.
Tulipesän toinen tila 2 on poltto-osio, jossa syötetään loput palamis-ilmat polttoaineen polttamiseksi. Toiseen tilaan 2 on sovitettu ilmasuuttimet 9 sekundääri-, tertiääri- ja mahdollisten korkeampien ilmojen syöttämiseksi, lisäksi toisessa tilassa voi olla suuttimia muun muassa kiertokaasun syöttämiseksi. Toisessa tilassa 2 lämpötila voi nousta olennaisesti korkeammaksi kuin ensimmäisessä tilassa 1, esimerkiksi 1100 - 1400 °C:een. Toisen tilan 2 yläosan ilmakerroin voi olla yli yhden ja polttoaine poltetaan siellä loppuun.
Huomautettakoon, että polttoaine kaasuuntuu ja voi myös palaa osittain jo ensimmäisen tilan 1 puolella.
Toisen tilan 2 seinät voivat kuonaantua ja/tai likaantua sulan tuhkan takia. Tämä ei kuitenkaan aiheuta ongelmia, koska seinät voidaan puhdistaa jo edellä mainituilla nuohoimilla 11.
Toisessa tilassa 2 voi olla savukaasujen virtausta ohjaava nokka 8.
Toisen tilan 2 pohjalle on järjestetty kuonan ja tuhkan poistojärjes-telmä 12, joka poistaa sinne pudonneen aineksen kattilasta 10. Kuonan ja tuhkan poistojärjestelmä 12 voidaan ulottaa myös ensimmäiseen osaan 1, kuten kuviossa 1 on esitetty. Erään toisen ajatuksen mukaisesti ensimmäisellä tilalla 1 on oma pohjatuhkan poistojärjestelmänsä.
Lisäksi toiseen tilaan 2, sen pohjalle 23 tai alaosaan voidaan sovittaa pohjailmaa syöttävät suuttimet 24. Niiden kautta syötettävällä pohjailmalla voidaan polttaa sinne ensimmäisestä tilasta 1 mahdollisesti lentävät polttoai-nepartikkelit.
Savukaasut johdetaan tulipesän toisesta tilasta 2 pois tulipesästä, esimerkiksi ns. tyhjään vetoon ja edelleen lämpöpinnoille. Tulipesän toisessa tilassa 2 voi olla lämpöpintoja, mutta tämä ei ole välttämätöntä.
Kuviossa 2 on esitetty kaavamaisesti keksinnön mukaisen järjestelyn väliseinän ja/tai kattorakenteen eräs suoritusmuoto poikkileikattuna.
Kuten jo edellä on todettu, voi väliseinä 3 ja kattorakenne 5 olla ainakin osittain muodostettu kattilan 10 vesi/höyrykiertoon kytketystä membraa-niseinästa 16.
Membraaniseinä 16 käsittää tyypillisesti rinnakkain ja samansuuntaisesti sovitettuja jäähdytysputkia 13, jotka on liitetty toisiinsa evillä 14. Tällainen kaasutiivis rakenne on aikaisemmin tunnettu tulipesän seinämistä. Membraaniseinä 16 voidaan valmistaa esimerkiksi hitsaamalla. Membraaniseinän 16 rakenne voidaan toki muodostaa toisinkin, esimerkiksi liittämällä vierekkäiset jäähdytysputket 13 suoraan toisiinsa, tai menettelemällä päinvastoin eli kasvattamalla evän 14 leveyttä kuviossa 2 esitettyyn suoritusmuotoon nähden.
Kuviossa 3 on esitetty kaavamaisesti eräs toinen keksinnön mukainen järjestely ja menetelmä sivustapäin ja aukileikattuna, ja kuviossa 3b on esitetty kaavamaisesti järjestelyn yksityiskohdan poikkileikkausta. Tässä järjestelyssä väliseinä 3 ulottuu kiinni kattorakenteeseen 5. Kaasun G virtaus ensimmäisestä osasta 1 toiseen osaan 2 tapahtuu yhden tai useamman väliseinään 3 sovitetun aukon 19 kautta. Toisin sanoen virtaustie 18 muodostuu yhdestä tai useammasta aukosta 19.
Aukot 19 muodostuvat membraaniseinän 16 jäähdytysputkista 13, joiden väleistä on sopivalta matkalta jätetty evät 14 pois ja jotka on ryhmitelty hilamuotoon. Tällöin väliseinän 3 ja kattorakenteen 5 membraaniseinät on yhdistetty toisiinsa. Kuviossa 3b on esitetty eräs mahdollinen hila 25. Hilan 25 voi toki olla toisenlainenkin, kunhan jäähdytysputket 13 on sovitettu väljästi niin, että kaasut G pääsevät virtaamaan lävitseen aukkojen 19 kautta.
Hilan 25 jäähdytysputket 13 voidaan kytkeä väliseinän 3 ja/tai katto-rakenteen 5 jäähdytysputkiin 13 kokoojakammioiden 26 kautta. Kokoojakam-mioiden 26 avulla voi hila 25 muodostua jäähdytysputkista 13, joiden läpimitta on erisuuri membraaniseinän 16 jäähdytysputkiin 13 nähden. Lisäksi hilan 25 muodostavien jäähdytysputkien 13 lukumäärä voi poiketa kokoojakammioihin 26 kytkettyjen membraaniseinän 16 jäähdytysputkien 13 lukumäärästä.
Kuvion 3a esittämässä ratkaisussa hila 25 on suunnattu väliseinä 3 ja kattorakenne 5 mitoittamalla alaviistoon. Kattorakenne 5 muodostaa hilan 25 yläpuolelle lipan, joka estää toisesta tilasta 2 irtoavan aineksen putoamasta ensimmäisen tilan 1 puolelle. Hilan 25 alapuolella oleva seinän taivutus 17 ensimmäisen tilan 1 suuntaan jäykistää rakennetta, lisää toisen tilan 2 tehollista tilavuutta ja ohjaa toisesta tilasta 2 irtoavan aineksen toisen tilan pohjalle 23.
Taivutuksen 17 suunta valitaan kokonaisuuden kannalta edullisimpaan suuntaan.
Kuviossa 4 on esitetty kaavamaisesti eräs kolmas keksinnön mukainen järjestely ja menetelmä sivustapäin ja aukileikattuna. Järjestely voi käsittää ainakin kaksi ensimmäistä tilaa 1, jotka on sovitettu tulipesän toisen tilan 2 eri puolille. Kuvion 4 mukaisessa ratkaisussa on kaksi ensimmäistä tilaa 1. Kummankin ensimmäisen tilan 1 piirteet voivat olla jo edellä esitetyn mukaiset: molempiin esimerkiksi on kytketty polttoaineen syöttökanava 4. Tällainen ratkaisu on erityisen edullinen sovellettavaksi suurissa kattiloissa 10. Väliseinän 3 ja kattorakenteen 5 muodot ja rakenne voidaan toteuttaa toisinkin, esimerkiksi kuvion 3a mukaisesti.
Joissain tapauksissa tässä hakemuksessa esitettyjä piirteitä voidaan käyttää sellaisenaan, muista piirteistä huolimatta. Toisaalta tässä hakemuksessa esitettyjä piirteitä voidaan tarvittaessa yhdistellä erilaisten kombinaatioiden muodostamiseksi.
Yhteenvetona voidaan todeta, että keksinnön mukaiselle järjestelylle on tunnusomaista se, että se käsittää tulipesän ensimmäisen tilan, joka käsittää välineet leijupedin muodostamiseksi, tulipesän toisen tilan, joka on vailla välineitä leijupedin muodostamiseksi, välineet polttoaineen syöttämiseksi tuli-pesän ensimmäiseen tilaan, väliseinän, joka on ainakin pääosin vertikaalisuun-tainen ja sovitettu mainittujen tulipesän tilojen väliin erottamaan niitä toisistaan, joka järjestely käsittää edelleen tulipesän ensimmäisen tilan yläpuolelle sovitetun kattorakenteen, joka on järjestetty erottamaan tulipesän ensimmäisen tilan sen yläpuolella sijaitsevasta tulipesän toisen tilan osista, ja että tulipesän ensimmäinen tila on yhteydessä tulipesän toiseen tilaan virtaustien kautta, joka virtaustie on sovitettu tulipesän ensimmäisen tilan sivulle leijupedistä nousevien kaasujen johtamiseksi tulipesän toiseen tilaan.
Edelleen voidaan todeta, että keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että syötetään polttoaine tulipesän ensimmäiseen tilaan, joka käsittää välineet leijupedin muodostamiseksi, annetaan lejupedistä nousevien kaasujen siirtyä tulipesän toiseen tilaan ohi väliseinän ja ali tulipesän ensimmäisen tilan yläpuolelle sovitetun kattorakenteen, joka väliseinä on ainakin pääosin vertikaalisuuntainen ja sovitettu mainittujen tulipesän tilojen väliin erottamaan niitä toisistaan, ja joka kattorakenne on järjestetty erottamaan tuli-pesän ensimmäisen tilan sen yläpuolella sijaitsevasta tulipesän toisen tilan osista.
Piirustukset ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollistamaan keksinnön ajatusta. Alan ammattimiehelle on selvää, että keksintö ei rajoitu edellä selostettuihin sovellutusmuotoihin, joissa keksintöä on selostettu eräiden esimerkkien avulla, vaan monet muunnokset ja keksinnön eri sovellutukset ovat mahdollisia jäljempänä esitettyjen patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.
Viitemerkinnät 1 tulipesän ensimmäinen tila 2 tulipesän toinen tila 3 väliseinä 4 syöttökanava 5 kattorakenne 6 alapinta 7 yläpinta 8 nokka 9 ilmasuutin 10 kattila 11 nuohoin 12 kuonan ja pohjatuhkan poistojärjestelmä 13 jäähdytysputki 14 evä 15 ensimmäisen tilan pohja 16 membraaniseinä 17 seinän taivutus 18 virtaustie 19 aukko 20 kattorakenteen pää 21 välineet leijupedin muodostamiseksi 22 primääri-ilman ja/tai kiertokaasun suuttimet 23 toisen tilan pohja 24 pohjailmaa syöttävät suuttimet 25 hila 26 kokoojakammio F polttoaine G kaasu

Claims (19)

1. Järjestely leijutekniikkaa käyttävässä kattilassa, joka järjestely käsittää tulipesän ensimmäisen tilan (1), joka käsittää välineet leijupedin muodostamiseksi (21), tulipesän toisen tilan, joka on vailla välineitä leijupedin muodostamiseksi, välineet polttoaineen syöttämiseksi tulipesän ensimmäiseen tilaan (1), t u n n e 11 u siitä, että järjestely käsittää edelleen väliseinän (3), joka on ainakin pääosin vertikaalisuuntainen ja sovitettu mainittujen tulipesän tilojen (1, 2) väliin erottamaan niitä toisistaan, joka järjestely käsittää edelleen tulipesän ensimmäisen tilan yläpuolelle sovitetun kattorakenteen (5), joka on järjestetty erottamaan tulipesän ensimmäisen tilan (1) sen yläpuolella sijaitsevasta tulipesän toisen tilan (2) osista, ja että tulipesän ensimmäinen tila (1) on yhteydessä tulipesän toiseen tilaan (2) virtaustien (18) kautta, joka virtaustie (18) on sovitettu tulipesän ensimmäisen tilan (1) sivulle leijupedistä nousevien kaasujen (G) johtamiseksi tulipesän toiseen tilaan (2), ja että toisen tilan (2) lämpötila on järjestetty korkeammaksi kuin ensimmäisen tilan (1) lämpötila.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että välineet polttoaineen syöttämiseksi käsittää syöttökanavan (4) joka avautuu tulipesän ensimmäiseen tilaan (1) ja on suunnattu ensimmäisen tilan (1) pohjan (15) keskelle.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että se käsittää suuttimet primääri-ilman ja/tai kiertokaasun syöttämiseksi tulipesän ensimmäiseen tilaan (1).
4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen järjestely, tunnettu siitä, että järjestely käsittää ainakin kaksi ensimmäistä tilaa (1), jotka on sovitettu tulipesän toisen tilan (2) eri puolille.
5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen järjestely, tunnettu siitä, että se käsittää suuttimet sekundääri- ja mahdollisten korkeampien ilmojen ja/tai kiertokaasun syöttämiseksi tulipesän toiseen tilaan (2).
6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen järjestely, tunnettu siitä, että se käsittää tulipesän toiseen tilan (2) pohjalle tai alaosaan sovitetut suuttimet pohjailman syöttämiseksi.
7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen järjestely, tunnettu siitä, että väliseinä (3) on ainakin osittain muodostettu kattilan (10) vesi/höyrykiertoon kytketystä membraaniseinästä (16).
8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen järjestely, tunnettu siitä, että väliseinä (3) käsittää taivutuksen (17), joka lisää seinän (3) jäykkyyttä.
9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen järjestely, tunnettu siitä, että väliseinä (3) ulottuu etäisyyden päähän kattorakenteesta (5), jolloin niiden väli muodostaa virtaustien (18).
10. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 8 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että väliseinä (3) ulottuu kiinni kattorakenteeseen (5), ja että vir-taustie (18) muodostuu yhdestä tai useammasta aukosta (19) väliseinässä (3).
11. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen järjestely, tunnettu siitä, että kattorakenne (5) kattaa tulipesän ensimmäisen tilan (1) kokonaan.
12. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen järjestely, tunnettu siitä, että kattorakenne (5) on ainakin osittain muodostettu kattilan (10) vesi/höyrykiertoon kytketystä membraaniseinästä (16).
13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että väliseinä (3) on ainakin osittain muodostettu kattilan (10) vesi/höyrykiertoon kytketystä membraaniseinästä (16), että kattorakenteen (5) membraaniseinä (16) on kytketty väliseinän (3) membraaniseinään (16) hilan (25) kautta, ja että virtaustie (18) on muodostettu hilan (25) jäähdytysputkien (13) välisistä tiloista.
14. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen järjestely, tunnettu siitä, että kattorakenne (5) käsittää alapinnan (6), joka on järjestetty nousemaan kattorakenteen päähän (20), ja yläpinnan (7), joka on järjestetty laskemaan kattorakenteen päähän (20).
15. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen järjestely, tunnettu siitä, että kattila (10) on kerrosleijukattila (BFB).
16. Menetelmä leijutekniikkaa käyttävässä kattilassa, jossa syötetään polttoaine tulipesän ensimmäiseen tilaan (1), joka käsittää välineet (21) leijupedin muodostamiseksi, tunnettu siitä, että menetelmässä: annetaan lejupedistä nousevien kaasujen siirtyä tulipesän toiseen tilaan (2) ohi väliseinän (3) ja ali tulipesän ensimmäisen tilan (1) yläpuolelle sovitetun kattorakenteen (5), joka väliseinä (3) on ainakin pääosin vertikaalisuun-tainen ja sovitettu mainittujen tulipesän tilojen (1, 2) väliin erottamaan niitä toisistaan, ja joka kattorakenne (5) on järjestetty erottamaan tulipesän ensimmäisen tilan (1) sen yläpuolella sijaitsevasta tulipesän toisen tilan (2) osista, ja annetaan lämpötilan nousta toisessa tilassa (2) korkeammaksi kuin ensimmäisessä tilassa (1).
17. Patenttivaatimuksen 16 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että syötetään tulipesän ensimmäiseen tilaan (1) ainoastaan leijuttamiseen ja polttoaineen kaasuuntumiseen tarvittava ilmamäärä.
18. Patenttivaatimuksen 16 tai 17 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tulipesän toinen tila (2) on vailla välineitä leijupedin muodostamiseksi.
19. Jonkin patenttivaatimuksen 16 - 18 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että syötetään ensimmäiseen tilaan (1) polttoainetta, joka käsittää agropolttoainetta. Patentkrav
FI20135507A 2013-05-14 2013-05-14 Järjestely ja menetelmä leijutekniikkaa käyttävässä kattilassa FI126744B (fi)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20135507A FI126744B (fi) 2013-05-14 2013-05-14 Järjestely ja menetelmä leijutekniikkaa käyttävässä kattilassa
ES14728236T ES2636452T5 (es) 2013-05-14 2014-05-13 Disposición y método en caldera utilizando tecnología de lecho fluidizado
DK14728236.2T DK2997307T4 (da) 2013-05-14 2014-05-13 Anordning og fremgangsmåde i kedel med fluidiseret leje-teknologi
PT147282362T PT2997307T (pt) 2013-05-14 2014-05-13 Disposição e processo numa caldeira que utiliza a tecnologia de leito fluidizado
PL14728236T PL2997307T5 (pl) 2013-05-14 2014-05-13 Układ i sposób zastosowany w kotle wykorzystującym technologię złoża fluidalnego
PCT/FI2014/050356 WO2014184437A1 (en) 2013-05-14 2014-05-13 Arrangement and method in boiler using fluidized-bed technology
EP14728236.2A EP2997307B2 (en) 2013-05-14 2014-05-13 Arrangement and method in boiler using fluidized-bed technology

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20135507A FI126744B (fi) 2013-05-14 2013-05-14 Järjestely ja menetelmä leijutekniikkaa käyttävässä kattilassa

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FI20135507A FI20135507A (fi) 2014-11-15
FI126744B true FI126744B (fi) 2017-04-28

Family

ID=50884937

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20135507A FI126744B (fi) 2013-05-14 2013-05-14 Järjestely ja menetelmä leijutekniikkaa käyttävässä kattilassa

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP2997307B2 (fi)
DK (1) DK2997307T4 (fi)
ES (1) ES2636452T5 (fi)
FI (1) FI126744B (fi)
PL (1) PL2997307T5 (fi)
PT (1) PT2997307T (fi)
WO (1) WO2014184437A1 (fi)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT520305B1 (de) * 2018-03-09 2019-03-15 Andritz Ag Maschf Verbrennungsanlage

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3893426A (en) 1974-03-25 1975-07-08 Foster Wheeler Corp Heat exchanger utilizing adjoining fluidized beds
FR2446990A1 (fr) 1979-01-22 1980-08-14 Mitchell Douglas Methode et appareil de traitement de dechets
DE3244709C2 (de) 1982-12-03 1986-06-19 Buderus Ag, 6330 Wetzlar Wirbelschichtfeuerung
AT382227B (de) 1985-04-30 1987-01-26 Simmering Graz Pauker Ag Verfahren und vorrichtung zur verbrennung von festen, fluessigen, gasfoermigen oder pastoesen brennstoffen in einem wirbelschichtofen
CA1285375C (en) 1986-01-21 1991-07-02 Takahiro Ohshita Thermal reactor
US4815418A (en) 1987-03-23 1989-03-28 Ube Industries, Inc. Two fluidized bed type boiler
AT401419B (de) 1987-07-21 1996-09-25 Sgp Va Energie Umwelt Wirbelschichtverfahren zur vergasung und verbrennung von brennstoffen sowie vorrichtung zu seiner durchführung
EP0431163B1 (en) 1988-08-31 1995-12-06 Ebara Corporation Composite circulation fluidized bed boiler
US5341766A (en) 1992-11-10 1994-08-30 A. Ahlstrom Corporation Method and apparatus for operating a circulating fluidized bed system
GB2297608A (en) * 1994-12-05 1996-08-07 Sandoz Ltd Fluidised bed incinerator
KR100616582B1 (ko) * 1997-11-04 2006-08-28 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 유동층가스화 연소로
US7285144B2 (en) 1997-11-04 2007-10-23 Ebara Corporation Fluidized-bed gasification and combustion furnace
US20070012230A1 (en) * 2005-07-12 2007-01-18 Hiroshi Hashimoto Gasification furnace

Also Published As

Publication number Publication date
DK2997307T3 (en) 2017-08-28
PT2997307T (pt) 2017-08-11
EP2997307B2 (en) 2021-01-13
EP2997307A1 (en) 2016-03-23
ES2636452T3 (es) 2017-10-05
WO2014184437A1 (en) 2014-11-20
PL2997307T3 (pl) 2017-10-31
ES2636452T5 (es) 2021-09-03
DK2997307T4 (da) 2021-02-15
EP2997307B1 (en) 2017-07-05
PL2997307T5 (pl) 2021-06-14
FI20135507A (fi) 2014-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3091245B2 (ja) 流動床反応装置
BG65390B1 (bg) Парен котел с циркулиращ кипящ слой
RU2459659C1 (ru) Котел с циркулирующим псевдоожиженным слоем
EP2217856B1 (en) Moving bed heat exchanger for circulating fluidized bed boiler
RU2537482C2 (ru) Циркулирующий псевдоожиженный слой с соплами для подачи вторичного воздуха в топочную камеру
RU2542627C2 (ru) Котел с циркулирующим псевдоожиженным слоем(варианты)
FI126744B (fi) Järjestely ja menetelmä leijutekniikkaa käyttävässä kattilassa
FI123021B (fi) Tulistimella varustettu polttokattila
RU2659643C2 (ru) Способ сжигания соломы в котле и водогрейный котел, работающий на соломе
RU2698173C1 (ru) Котел форсированного кипящего слоя
JP2017161139A (ja) ボイラ装置
JP4725294B2 (ja) 媒体循環設備の流動層炉
FI126917B (fi) Järjestely ja menetelmä polttoaineen polttamiseksi
JP5007242B2 (ja) 燃料の熱化学変換方法及び装置
RU2012149843A (ru) Котел и пароперегреватель, а также способ
KR101238954B1 (ko) 고체연료 보일러의 재받이
ES2959017T3 (es) Planta de incineración
US11835298B2 (en) Heat exchanger for a loopseal of a circulating fluidized bed boiler and a circulating fluidized bed boiler
FI121513B (fi) Menetelmä ja polttouuni kiinteän aineen polttamiseksi
RU2319067C1 (ru) Топочное устройство
CN203572008U (zh) 锅炉
JP2022035618A (ja) 燃焼設備
KR101816326B1 (ko) 순환 유동층 보일러용 바닥재 배출장치 및 이를 포함하는 순환 유동층 보일러
PL215244B1 (pl) Kocioł grzewczy wodny na paliwo stałe
ITAL20010004A1 (it) Caldaia a combustibile solido, in particolare per impianti di riscaldamento

Legal Events

Date Code Title Description
PC Transfer of assignment of patent

Owner name: VALMET POWER OY

PC Transfer of assignment of patent

Owner name: VALMET TECHNOLOGIES OY

FG Patent granted

Ref document number: 126744

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: B