FI86767C - FOERFARANDE FOER FOERBRAENNING AV BRAENSLE I EN FLUIDISERAD BAEDD SAMT FLUIDISERAD BAEDDANORDNING FOER UTFOERANDE AV FOERFARANDET - Google Patents

FOERFARANDE FOER FOERBRAENNING AV BRAENSLE I EN FLUIDISERAD BAEDD SAMT FLUIDISERAD BAEDDANORDNING FOER UTFOERANDE AV FOERFARANDET Download PDF

Info

Publication number
FI86767C
FI86767C FI854054A FI854054A FI86767C FI 86767 C FI86767 C FI 86767C FI 854054 A FI854054 A FI 854054A FI 854054 A FI854054 A FI 854054A FI 86767 C FI86767 C FI 86767C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
fluidized bed
cyclone
fuel
combustion
bed
Prior art date
Application number
FI854054A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI854054L (en
FI86767B (en
FI854054A0 (en
Inventor
Gary O Goldbach
Jerry L Cooper
John Louis Guillory
Original Assignee
Combustion Power
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 Combustion Power filed Critical Combustion Power
Priority to FI854054A priority Critical patent/FI86767C/en
Publication of FI854054A0 publication Critical patent/FI854054A0/en
Publication of FI854054L publication Critical patent/FI854054L/en
Application granted granted Critical
Publication of FI86767B publication Critical patent/FI86767B/en
Publication of FI86767C publication Critical patent/FI86767C/en

Links

Landscapes

  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)

Description

1 867671 86767

Menetelmä polttoaineen polttamiseksi leijukerroksessa sekä leijukerroslaitteisto menetelmän suorittamiseksiA method of burning fuel in a fluidized bed and a fluidized bed apparatus for performing the method

Leijupatjakattilat, jotka polttavat korkearikkistä kivihiiltä, ovat tunnettuja tyypiltään. Nämä kattilat toimivat tavanomaisella kuplimistekniikalla, jossa leijupatja toimii 1,21-3,66 m/s:n pintanopeudella ja jossa patja koostuu partikkeleista, joiden keskimääräinen halkaisija on suunnilleen 1000 μτη. Hiili poltetaan kuplivassa patjassa ja kalkkikiveä tai dolomiittisorbenttia lisätään rikkidioksidin emittoitu-misen vähentämiseksi. Lisättävän sorbentin raekoko on 1000-2000 μπι ja patja koostuu suurimmalta osaltaan kivihiilituh-kasta, käytetystä sorbentista ja osittain käytetystä sorben-tista sekä osittain palaneista polttoainepartikkeleista. Kuplivassa patjassa on putkia lämmön siirtämiseksi höyryyn. Putkia on asennettu myös patjan yläpuolelle vapaakammioon siirtämään lämpöä palokaasuista ja jäähdyttämään täten näitä. Käytössä patja liettää hienoja partikkeleita kuten hiiltä, tuhkaa ja osittain käytettyä sorbenttia. Monet näistä partikkeleista siepataan kierrätyssykloniin, joka seuraa lämmönvaihdinta. Nämä partikkelit palautuvat patjaan polt-taakseen polttoainepartikkeleita ja edistävät käyttämättömän sorbentin rikkidioksidin lisäabsorboimista. Erittäin hienot partikkelit karkaavat kierrätyssyklonista ja jäävät suoda-tinjärjestelmään. Virtausnopeus kierrätyksessä vastaa suunnilleen kiinteiden polttoaineiden ja kattilaan syötettävän sorbentin kokonaisvirtausnopeutta.Fluidized bed boilers that burn high sulfur coal are known for their type. These boilers operate with a conventional bubbling technique, in which the fluidized bed operates at a surface speed of 1.21-3.66 m / s and in which the mattress consists of particles with an average diameter of approximately 1000 μτη. The coal is burned in a bubbling mattress and limestone or dolomite sorbent is added to reduce the emission of sulfur dioxide. The grain size of the sorbent to be added is 1000-2000 μπι and the mattress consists mainly of coal ash, spent sorbent and partly used sorbent, and partly burnt fuel particles. The bubbling mattress has tubes to transfer heat to the steam. Pipes are also installed above the mattress in the free chamber to transfer heat from the combustion gases and thus cool these. In use, the mattress slurries fine particles such as coal, ash and partially used sorbent. Many of these particles are captured in a recycle cyclone that follows the heat exchanger. These particles return to the mattress to burn the fuel particles and promote further absorption of unused sorbent sulfur dioxide. Very fine particles escape from the recycle cyclone and remain in the filter system. The flow rate in recycling corresponds approximately to the total flow rate of solid fuels and sorbent fed to the boiler.

Tavanomaisilla leijupatjakattiloilla on lukuisia haittapuolia. Yksi haitta on matala polttohyötysuhde, n. 97 %, koska pienet palamattomat polttoainepartikkelit karkaavat polttojärjesteiltään. Tämä ongelma pahentuisi suuresti, jos kattilaa yritettäisiin käyttää sellaisen polttoaineen polttamiseen, jossa on vähän haihtuvia aineosia, kuten öljykoksi, jossa on 90 % haihtumatonta hiiltä. Verrataan kivihiileen, jossa on 42 % 2 86767 haihtumatonta hiiltä. Toinen haitta on huono sorbentin hyödyntäminen. Kalsiumin ja rikin moolisuhteen tulisi olla vähintään 3:1, jotta voitaisiin aikaansaada rikkidioksidin vähentäminen 90 %:lla, joka vastaa tavallisia ilmansaastutta-mista koskevia määräyksiä. Tähän on syynä se, että suhteellisen suuret sorbenttipartikkelit absorboidessaan rikkidioksidia pinnoillaan materiaalin sisäosa jää suurimmaksi osaksi käyttämättä. Kolmas haitta on se, että nämä kattilat emittoivat saastuttavia typpidioksideja, jotka syntyvät polttoaineen sisältämästä typestä. Monissa osissa maata typpioksidipäästöt eivät ylitä paikallisia määräyksiä, mutta joillakin alueilla kuten Etelä-Kaliforniassa, ne ylittävät. US-patenttijulkaisussa 4 177 741 ehdotetaan tavanomaisten leijupatjakattiloiden hyötysuhteen kohottamista kierrätetyn jauheen kokoonpuristamisella ennen kuin se johdetaan takaisin kuplivaan patjaan. Näin estetään jauheen lentäminen ulos patjasta ja edistetään sen palamista patjassa. US-patenttijulkaisussa 4 259 911 esitetään kivihiilijauheen ja kierrätetyn materiaalin kokoonpuristamista ennen patjaan injektoimista. US-patenttijulkaisussa 4 329 234 ehdotetaan sorbentin hyödyntämisen parantamiseksi osa leijupat-jasta poistettavaksi sekä sorbenttipartikkeleiden jauhamista halkaisijaltaan 50 mikroniksi, jolloin kehittyy uutta pintaa rikkidioksidin sorptiolle. Murretut partikkelit johdetaan patjaan polttoainehiilen kanssa kokoonpuristettuina. Kaikki nämä menetelmät ovat muunnelmia klassisesta kuplimispatjakattilasta, jota kuvattiin aiemmin.Conventional fluidized bed boilers have numerous disadvantages. One disadvantage is the low fuel efficiency, about 97%, because small unburned fuel particles escape from their combustion systems. This problem would be greatly exacerbated if an attempt were made to use the boiler to burn fuel with low volatile components, such as petroleum coke with 90% non-volatile carbon. Compare with coal with 42% 2 86767 non-volatile carbon. Another disadvantage is the poor utilization of the sorbent. The molar ratio of calcium to sulfur should be at least 3: 1 in order to achieve a 90% reduction in sulfur dioxide, which corresponds to standard air pollution regulations. This is due to the fact that relatively large sorbent particles, when absorbing sulfur dioxide on their surfaces, leave the inner part of the material largely unused. The third disadvantage is that these boilers emit polluting nitrogen dioxide, which is generated from the nitrogen contained in the fuel. In many parts of the country, nitrogen oxide emissions do not exceed local regulations, but in some areas, such as Southern California, they do. U.S. Patent No. 4,177,741 proposes to increase the efficiency of conventional fluidized bed boilers by compressing the recycled powder before it is returned to the bubbling mattress. This prevents the powder from flying out of the mattress and promotes its combustion in the mattress. U.S. Patent No. 4,259,911 discloses compressing coal powder and recycled material prior to injection into a mattress. U.S. Patent No. 4,329,234 proposes to improve the utilization of sorbent to remove part of the fluidized bed and to grind the sorbent particles to a diameter of 50 microns, thereby developing a new surface for the sorption of sulfur dioxide. The broken particles are introduced into the mattress compressed with the fuel carbon. All of these methods are variations on the classic bubble mattress boiler described earlier.

DE-patenttijulkaisussa 3 023 480 kuvataan erilaista tapaa aikaansaada sorbentin hyvä hyödynnettävyys vähennettäessä rikkioksidia palokaasuista. Tämän patenttijulkaisun mukaan päästetään palokaasua leijupatjan läpi, jossa on 30-200 ^um:n kokoisia sorbenttipartikkeleita ja jonka pintanopeus on 0,9-9,1 m/s. Näin saadaan leijutettu massa, jonka partikkelitiheys on 0,1-10 kg/m ja jonka kiinteä aine tempautuu leijutuskaasun mukaan. Partikkelit, jotka tempautuvat mukaan suuren kaasun nopeuden takia, poistetaan kierrätyssyklonilla ja palautetaan li 3 86767 massaan, jonka lämpötila on 700-1000°C. Tunnissa kierrätettävä määrä vastaa suunnilleen leijutetun massan painoa viisinkertaisena. Tämä menetelmä mahdollistaa tehokkaan rikkidioksidin vähentämisen käytettäessä hienoja ja voimakkaasti sekoitettuja partikkeleita, joilla on suuri pinta-ala. Tässä patenttijulkaisussa ei kuitenkaan esitetä polttamista edellä esitetyssä kuljetusreaktorissa ottamalla lämpöä talteen reaktorissa olevilla putkilla.DE Pat. No. 3,023,480 describes a different way of achieving good utilization of the sorbent in the reduction of sulfur oxide from combustion gases. According to this patent, flue gas is passed through a fluidized bed with sorbent particles of 30 to 200 μm and a surface velocity of 0.9 to 9.1 m / s. This gives a fluidized mass with a particle density of 0.1-10 kg / m and a solid which is captured according to the fluidizing gas. Particles that are entrained due to the high gas velocity are removed by a recycle cyclone and returned to a mass of 700-167 ° C. The amount recycled per hour is approximately equal to five times the weight of the fluidized mass. This method makes it possible to effectively reduce sulfur dioxide when using fine and highly mixed particles with a large surface area. However, this patent does not disclose combustion in the transport reactor described above by recovering heat through the tubes in the reactor.

US-patenttijulkaisussa 4 111 158 kuvataan leijupatjakattila, joka perustuu leijupatjan periaatteeseen ja joka tarjoaa parannuksia polttohyötysuhteeseen, rikkioksidin poistoon ja typpioksidin kontrolloimiseen ja vähentämiseen. Kun kuplimis-tekniikalla toimivat kattilat käyttävät pintanopeuksia 1,21-3,66 m/s ja kun näillä on selvästi määriteltävä yläpinta, polttokat-tilat, joissa on patja, toimivat pintanopeuksilla 4,5-13,7 m/s. Näillä ei ole selvästi määriteltävää yläpintaa vaan pikemminkin partikkelitiheyden porrastus polttokattilan pohjasta sen pintaan. Partikkeli siirtyy kaasuvirrassa reaktoriin ja se erotetaan siitä kierrätyssyklonissa, joka sijaitsee reaktorin jälkeen, jolloin partikkeli ohjataan reaktorin pohjalle.U.S. Patent No. 4,111,158 discloses a fluidized bed boiler based on the fluidized bed principle that provides improvements in fuel efficiency, sulfur oxide removal, and nitrogen oxide control and reduction. When boilers using the bubbling technique use surface speeds of 1.21-3.66 m / s and when they have a clearly defined upper surface, combustion boilers with a mattress operate at surface speeds of 4.5-13.7 m / s. These do not have a clearly definable top surface but rather a gradation of the particle density from the bottom of the boiler to its surface. The particle enters the reactor in a gas stream and is separated from it in a recycle cyclone located downstream of the reactor, whereby the particle is directed to the bottom of the reactor.

Partikkelikoko vaihtelee välillä 30-250 ,um ja partikkelitiheys 3 20-40 kg/m reaktorin yläosassa. Lämpöä ei oteta talteen partikkeleista tai kaasuista reaktorissa eikä kierrätyksen aikana. Reaktorin putket tulisivat alttiiksi voimakkaalle eroosiolle eivätkä ne olisi tehokkaita lämmönsiirrossa, koska partikkeli- 3 tiheys on pieni verrattuna kuplivaan patjaan (500 kg/m ).The particle size varies between 30-250 μm and the particle density 3 20-40 kg / m at the top of the reactor. No heat is recovered from particles or gases in the reactor or during recycling. The reactor tubes would be subject to severe erosion and would not be efficient in heat transfer because the particle density is low compared to a bubbling mattress (500 kg / m 2).

Lämpö otetaan talteen johtamalla osa patjasta reaktorin pohjasta ja jäähdyttämällä sitä erillisessä leijupatjan lämmönvaih-timessa, joka on optimoitu prosessia varten. Suuri polttohyöty-suhde saavutetaan täysin palavilla pienillä polttoainepartikke-leilla erittäin turbuloivassa reaktorissa ja kuumassa kierrätyksessä. Saavutetaan myös tehokas sorbentin käyttö käyttämällä hienoja partikkeleita ja pitämällä nämä hienoina tehollisessa lämpötilassa reaktorin ja kierrätyksen läpi. Rajoitettu typpioksidin kontrolli saadaan johtamalla jatkuvasti polttoilmaa 4 86767 koko reaktorin pituudelle. Järjestelmän haittapuoli on erillisen leijupatjalämmönvaihtimen sekä suuren kierrätys-syklonin tarve.The heat is recovered by passing part of the bed from the bottom of the reactor and cooling it in a separate fluidized bed heat exchanger optimized for the process. A high fuel efficiency ratio is achieved with fully combustible small fuel particles in a highly turbulent reactor and hot recycle. Efficient use of the sorbent is also achieved by using fine particles and keeping them fine at the effective temperature through the reactor and recycling. Limited control of nitric oxide is obtained by continuously passing combustion air 4,86767 along the entire length of the reactor. The disadvantage of the system is the need for a separate fluidized bed heat exchanger and a large recycling cyclone.

Ammoniakin ruiskuttamista typpioksidien vähentämiseksi on ehdotettu US-patenttijulkaisussa 3 900 554. Tässä kuvataan peruskaasufaasireaktio, jossa ammoniakki vähentää valikoivasti typpioksidia hapen länsäollessa 950-1000°C:n lämpötilassa ja esitetään, että voidaan saada aikaan 20 %:n typpioksidin vähennys ammoniakin ja typpioksidin moolisuhteel-la 2. Sitä vastoin ei mainita hyvän sekoituksen tuomaa etua, kuten kierrätyssyklonissa, joka tuottaa 95 % typpioksidia samalla moolisuhteella 2.Injection of ammonia to reduce nitric oxides is proposed in U.S. Patent 3,900,554. la 2. On the other hand, the advantage of good mixing is not mentioned, as in a recycling cyclone which produces 95% nitric oxide at the same molar ratio 2.

EP-A-112237 kuvaa leijukerrospolttoon tarkoitettua laitetta, jossa kiinteät aineet kerätään talteen polttimesta ja sitten säilytetään erillisessä astiassa. Nämä kiinteät aineet varastoidaan energian talteenottamiseksi. Kun varas-tointisäiliö täytetään, polttimeen syötetty primaaripoltto-ainevirta katkaistaan ja poltin kuumennetaan ruiskuttamalla sen sisään kerättyä materiaalia. Tässä systeemissä käytetään siten pikemminkin jaksottaista uudelleeninjektiota jatkuvan kierrätyksen sijasta.EP-A-112237 describes an apparatus for fluidized bed combustion in which solids are collected from a burner and then stored in a separate container. These solids are stored for energy recovery. When the storage tank is filled, the primary fuel stream fed to the burner is cut off and the burner is heated by injecting the material collected therein. Thus, this system uses intermittent re-injection rather than continuous recycling.

EP-A-118931 kuvaa laimeaa leijukerrosta, ts. kerrosta, jolta puuttuu yläraja eli koko reaktoritila on täytetty leijutetulla aineella eikä vapaakammiota ole. Systeemi näyttää olevan isoterminen mitä tulee sykloniin ja reaktoriin, vaikkakin jäähdytystä aikaansaadaan poistamalla systeemistä kiinteää ainetta ja jäähdyttämällä se ennen sen takaisin-syöttöä. Reaktio tiettävästi jatkuu koko kierrätyksen ajan.EP-A-118931 describes a dilute fluidized bed, i.e. a layer which lacks an upper limit, i.e. the entire reactor space is filled with a fluidized material and there is no free chamber. The system appears to be isothermal with respect to the cyclone and reactor, although cooling is accomplished by removing the systemic solid and cooling it before feeding it back. The reaction is known to continue throughout the recycling process.

Esillä olevan keksinnön tavoitteena on aikaansaada korkean palamishyötysuhteen ja tehokkaan sorbentin hyväksikäytön 86767 tuomat edut käyttämättä erillistä leijupatjan lämmönvaih-dinta, jossa olisi suuri kierrätyssykloni. Tämä tavoite on nyt saavutettu menetelmällä ja laitteella, joille pääasiassa on tunnusomaista se, mitä sanotaan patenttivaatimusten 1 ja 7 tunnusmerkkiosissa.It is an object of the present invention to provide the advantages of high combustion efficiency and efficient sorbent utilization 86767 without the use of a separate fluidized bed heat exchanger with a large recycle cyclone. This object is now achieved by a method and an apparatus which are mainly characterized by what is stated in the characterizing parts of claims 1 and 7.

Esillä oleva keksintö käyttää kuplimistekniikalla toimivaa leijupatjakattilaa, jossa on patjansisäiset putket lämmönsiirtoa varten. Patjan partikkelien keskimääräinen koko on välillä 100-800 μιη, joista 20-40 % on pienempiä kuin 200 μιη. Patjan pintanopeus on 0,9-2,13 m/s, siis paljon pienempi kuin leijupatjan 4,5-13,7 m/s. Suhteellisen pienen pin-tanopeuden tuloksena yhdessä patjan pienen partikkelikoon kanssa on kuplivan patjan syntyminen suurella patjan jauhe-osien liettämisnopeudella. Patjan huipulla saavutetaan 0,5 kg/m3:n partikkelitiheys. Tämä on verrattavissa tyypillisen entratun patjan 10-40 kg/m3:n partikkelitiheyteen. Kuitenkin esillä oleva keksintö käyttää entratulle patjalle tyypillisiä partikkelikokoja, mutta huomattavasti tätä pienempiä pintanopeuksia mutta kuitenkin muodostaa kuplivan patjan, jossa tapahtuu oleellisesti vähemmän patjamateriaalin siirtymistä.The present invention uses a bubbling fluidized bed boiler with intra-mattress tubes for heat transfer. The average particle size of the mattress is between 100-800 μιη, of which 20-40% are smaller than 200 μιη. The surface speed of the mattress is 0.9-2.13 m / s, ie much lower than the fluidized bed 4.5-13.7 m / s. The result of the relatively low surface velocity, together with the small particle size of the mattress, is the formation of a bubbling mattress at a high slurry rate of the powder portions of the mattress. At the top of the mattress, a particle density of 0.5 kg / m3 is achieved. This is comparable to a particle density of 10-40 kg / m3 of a typical entratted mattress. However, the present invention uses particle sizes typical of an entrapped mattress, but with significantly lower surface velocities, but still forms a bubbling mattress with substantially less migration of mattress material.

Verrattuna tavanomaiseen leijupatjakattilaan tämä käyttää paljon pienempää keskimääräistä partikkelikokoa (500 μιη verrattuna 6 86767 1000 ^um:iin) ja huomattavasti suurempaa patjan siirtelyä. Tavanomaisen leijupatjakattilan kierrätysnopeus vastaa suunnilleen yhdistettyä kiinteiden aineiden syöttönopeutta, kun tämän keksinnön on kierrätysnopeus 20 kertaa tätä arvoa suurempi patjan vaihtuessa joka 40. minuutti. Toisin kuin kuplimistek-niikalla toimivat kattilat esillä oleva keksintö ei käytä minkäänlaista lämmönvaihtopintaa patjan ja kierrätyssyklonin välillä kaasun ja partikkelien jäähdyttämiseksi, jollaisia puolestaan käytetään entrauskattiloissa. Tämä keksintö käyttää isotermistä kierrätystä toimien poltolle tai rikin poistolle ideaalisessa lämpötilassa. Toisin kuin kuplimistekniikalla toimiva tai entrauskattila tämä keksintö käyttää ammoniakin ruiskutusta kierrätyssyklonin sisäänmenossa typpioksidiemission kontrolloimiseksi. Lisäetuina ovat patjassa olevissa putkissa tapahtuva 100-300 %:n lämmönsiirtokertoimen kasvu pienen partikkelikoon ansiosta sekä putkien eroosion väheneminen (verrattuna tavanomaisiin kupliviin patjoihin) pienten pintanopeuksien ansiosta. Eräs toinen mielenkiintoinen seikka on leijutusnopeuksien I0:l-alue, joka mahdollistaa täysin leijutetun käynnistyksen pienellä läpivirtauksella.Compared to a conventional fluidized bed boiler, this uses a much smaller average particle size (500 μιη compared to 6,86767 1000 μm) and a significantly higher mattress displacement. The recirculation rate of a conventional fluidized bed boiler corresponds approximately to the combined solids feed rate, with the recirculation rate of the present invention being 20 times this value when the mattress is changed every 40 minutes. Unlike bubble boilers, the present invention does not use any heat exchange surface between the mattress and the recycle cyclone to cool the gas and particles, which in turn are used in entrail boilers. This invention uses isothermal recycling to operate the combustion or desulfurization at an ideal temperature. Unlike a bubbling or entraining boiler, the present invention uses ammonia injection at the recirculation cyclone inlet to control nitric oxide emission. Additional advantages are an increase in the heat transfer coefficient of 100-300% in the tubes in the mattress due to the small particle size and a reduction in the erosion of the tubes (compared to conventional bubbling mattresses) due to the low surface velocities. Another interesting point is the range of fluidization rates I0: 1, which allows a fully fluidized start with a low flow-through.

On osoittautunut, että käyttämättä ammoniakkia voidaan saada aikaan 86 %:n typpioksidien vähennys toimimalla matalassa lämpötilassa, 788°C, jolloin polttoaineesta peräisin olevasta types tä syntyy vähemmän typpioksideja. Lisäksi on tunnettua, että terva vähentää typpioksideja hapen läsnäollessa 788°C:n lämpötilassa. 788°C:n lämpötilassa lietetään patjasta suuri määrä tervaa ja johdetaan kierrätykseen. Osa 86 %:n typpioksidi-poistosta aiheutuu sen reaktiosta kuuman tervan kanssa mutta tämän vaikutuksen suuruus on tuntematon.It has been shown that without the use of ammonia, an 86% reduction in nitrogen oxides can be achieved by operating at a low temperature, 788 ° C, which produces less nitrogen oxides from fuel-derived nitrogen. In addition, it is known that tar reduces nitrogen oxides in the presence of oxygen at a temperature of 788 ° C. At 788 ° C, a large amount of tar is slurried from the mattress and recycled. Part of the 86% nitric oxide removal is due to its reaction with hot tar, but the magnitude of this effect is unknown.

Esillä oleva keksintö koskee täten menetelmää ja laitetta polttoaineen polttamiseksi, jolla on erinomainen suorituskyky ja tehokkuus.The present invention thus relates to a method and apparatus for burning fuel having excellent performance and efficiency.

Keksintö esitetään seuraavassa lähemmin viittaamalla piirustukseen, jossa li 86767 7 kuva 1 on pystyleikkauskuva keksinnön mukaisesta laitteesta.The invention is described in more detail below with reference to the drawing, in which Fig. 1 is a vertical sectional view of a device according to the invention.

Esillä olevan keksinnön erikoisen edullisen sovellutusmuodon mukaan käytetään järjestelmää, joka muodostuu leijupatjakatti-lasta 10, jossa on polttokammio 11, jossa on edelleen leijupat ja B levitystason 12 päällä. Kattila 10 käsittää jäähdytys-putket 13, jotka ovat leijupatjassa B, polttoaineen syöttöput-ken 14, sorbentin syöttöputken 15 ja patjan laskuputken 16. Leijutusilma johdetaan kattilan 10 pohjaan 17:sta. Kuuma kaasu ja lietetyt partikkelit, jotka lähtevät patjan B pinnasta menevät vapaakammion 18 läpi ja ne johdetaan kanavan 19 kautta kier-tätyssykloniin 21, joka on asennettu patjan yläpuolelle, jotta hienot partikkelit voivat virrata vapaasti takaisin patjaan suoran tiputusputken 22 läpi, jossa on vastaava tiputusputken 22 pääosa. Kierrätyssyklonin jakopiste on suunnilleen 12 mikronia .According to a particularly preferred embodiment of the present invention, a system consisting of a fluidized bed boiler 10 with a combustion chamber 11 with further fluidized beds and a B on the application level 12 is used. The boiler 10 comprises cooling pipes 13 located in the fluidized bed B, a fuel supply pipe 14, a sorbent supply pipe 15 and a mattress downcomer 16. The fluidizing air is led to the bottom 17 of the boiler 10. The hot gas and slurry particles leaving the surface of the mattress B pass through the free chamber 18 and are passed through a channel 19 to a circulating cyclone 21 mounted above the mattress so that fine particles can flow freely back into the mattress through a straight drip tube 22 with a corresponding drip tube 22. bulk. The recirculation cyclone has a split point of approximately 12 microns.

Ammoniakki ruiskutetaan sisään kuumakaasuvirtaan kanavan 19 läpi, joka sijaitsee juuri ennen kierrätyssyklonia, ammoniakkiin jektorilla 23, jolloin typpioksidit vähenevät polttoaineen palaessa polttoaineesta peräisin olevan typen kanssa. Ammoniakkia saadaan varastotankista 24.Ammonia is injected into the hot gas stream through a passage 19 located just before the recycle cyclone into the ammonia by means of an injector 23, whereby nitrogen oxides are reduced as the fuel burns with the nitrogen from the fuel. Ammonia is obtained from a storage tank 24.

Kuuma kaasu lähtee kierrätyssyklonista 21 kanavan 25 kautta ja kulkeutuu konvektiolämmittimen 26 läpi, jossa kaasun jäljellä oleva lämpö siirtyy pois. Konvektiolämmittimen 26 jälkeen kaasu menee suodatinjärjestelmän 27 läpi, kuten letkusuodatti-men läpi, jossa kaasusta poistetaan pölyä ennen kuin se ajetaan ulos piipusta 28.The hot gas leaves the recycle cyclone 21 through the duct 25 and passes through a convection heater 26 where the remaining heat of the gas is transferred. After the convection heater 26, the gas passes through a filter system 27, such as a hose filter, where dust is removed from the gas before it is driven out of the barrel 28.

Tämän keksinnön mukaan saadaan aikaan leijupatjapoltinmenetelinä ja -laitteisto, jossa on kuplimistekniikalla toimiva leiju-patjapoltin, jonka pintanopeus on välillä 0,15-2,13 m/s, mutta jonka patjamateriaalin raekoko on välillä 45-2000 ^,um, jossa vastaavasti 40-20 % patjamateriaalista on alle 200 yum halkaisijaltaan. Suuri fraktio tulee dolomiittia käytettäessä syötettävän dolomiittiraaka-aineen koosta. Kuplimispatjassa on 8 86767 putkia lämmön siirtämiseksi kuumasta leijupatjasta; lämmönsiir- tokerroin on näiden putkien ulkopinnalla välillä 567-1136 2 W/(m K) hienojen patjapartikkelien ansiosta. Kiinteä tai nestemäinen polttoaine syötetään suoraan patjaan, jossa on kiinteää polttoainetta. Jos käytetään rikkisorbenttia kuten kalkkikiveä (CaCO^) tai dolomiittia, se syötetään myöskin suoraan patjaan.According to the present invention, there is provided a fluidized bed burner method and apparatus having a bubbling fluidized bed burner having a surface velocity in the range of 0.15-2.13 m / s, but having a grain size of the mattress material in the range of 45-2000 μm. 20% of the mattress material is less than 200 yum in diameter. When using dolomite, a large fraction comes from the size of the dolomite raw material fed. The bubbling mattress has 8,867,767 tubes for transferring heat from the hot fluidized bed; the heat transfer coefficient on the outer surface of these tubes is between 567-1136 2 W / (m K) due to the fine mattress particles. Solid or liquid fuel is fed directly into the mattress with solid fuel. If a sulfur sorbent such as limestone (CaCO 2) or dolomite is used, it is also fed directly into the mattress.

Leijupatjapolttimessa on kuuma vapaakammio, jossa ei ole läm-mönvaihtopintaa. Suuri osa jauheesta lietetään leijupatjasta kuumaan tilaan, jolloin saadaan aikaan erinomainen sekoitus partikkelien ja kaasun välille sekä riittävä saostusaika kemiallisille reaktioille. Suurin osa patjasta vapaakammioon liete-tyistä partikkeleista putoaa takaisin patjaan, mutta huomattava osa kulkeutuu kuuman kaasun mukana kierrätyssykloniin, jossa se erotetaan kaasusta ja palautetaan patjaan, kaiken tapahtuessa olennaisesti samassa lämpötilassa, joka vallitsee leiju-patjassa. Sykloniin saapuvien partikkelien määrä kaasussa on suunnilleen 0,5 kg/m . Pidennetty saostusaika ja erinomainen hienojen hiilipartikkelien ja happirikkaan palokaasun sekoitus sekä vapaakammiossa että kierrätyssyklonissa aikaansaavat hiilipartikkelien täydellisen palamisen, joten ne eivät voi lähteä kierrätyssyklonista. Kierrätyshiilen etuna uskotaan olevan lisäyksen, jonka se saa aikaan typpioksidin poistossa alle 760°C:n lämpötiloissa. Samalla tavoin pidennetty saostusaika ja erinomainen hienojen sorbenttipartikkelien ja rikkioksidien sekoitus kuuman vapaakammion palokaasussa ja kierrätyssyklonissa edistävät sorbentin hyvää rikkioksidisaantia. Hienot partikkelit ovat n. Is patjassa ja 3 s vapaakammiossa ja kierrätyssyklonissa. Kierrätyssykloniin on suunniteltu 5 ^um jako-piste sekä erittäin tehokas tiputusputki, jolloin suuri osa partikkeleista, jotka ovat suurempia kuin 5 ^um, kiertävät helposti takaisin paon suodatinsysteemiin samalla estyessä. Siepattujen partikkelien virtausnopeus kierrätyksessä on noin 20 kertaa sorbentin ja polttoaineen yhdistetty virtausnopeus.The fluidized bed burner has a hot free chamber with no heat exchange surface. Much of the powder is slurried from the fluidized bed in a hot state, resulting in excellent mixing between the particles and the gas and sufficient precipitation time for chemical reactions. Most of the particles slurried from the mattress into the free chamber fall back into the mattress, but a significant portion travels with the hot gas to the recycle cyclone, where it is separated from the gas and returned to the mattress, all at substantially the same temperature as the fluidized bed. The amount of particles entering the cyclone in the gas is approximately 0.5 kg / m 3. The extended precipitation time and the excellent mixing of fine carbon particles and oxygen-rich combustion gas in both the free chamber and the recycle cyclone result in complete combustion of the carbon particles, so they cannot leave the recycle cyclone. Recycled carbon is believed to have the advantage of increasing the removal of nitric oxide at temperatures below 760 ° C. Similarly, the extended precipitation time and the excellent mixing of fine sorbent particles and sulfur oxides in the hot free chamber flue gas and the recycle cyclone promote good sulfur oxide uptake by the sorbent. The fine particles are about is in the mattress and 3 s in the free chamber and the recycling cyclone. A 5 μm split point and a highly efficient drip tube are designed for the recycle cyclone, allowing a large proportion of particles larger than 5 μm to easily circulate back into the escape filter system while being blocked. The flow rate of the captured particles in the recycle is about 20 times the combined flow rate of the sorbent and the fuel.

Sen virtaus tunnissa vastaa leijupatjan painoa kaksinkertaisena .Its flow per hour corresponds to twice the weight of the fluidized bed.

9 867679 86767

Jos polttoaineessa on polttoaineesta peräisin olevaa typpeä ja vaaditaan typpioksidin vähentämistä, kuumaan palokaasu-virtaan ruiskutetaan ammoniakkia juuri ennen kierrätyssyklo-nin sisäänmenoaukkoa. Vaikka ammoniakki vähentää valikoivasti ja erittäin tehokkaasti typpioksidia ilman katalyysiä välillä 950-1000°C, tässä keksinnössä tehokas poisto saavutetaan normaalisti käyttämällä leijupatjaa lämpötilavälillä 788-900°C ja saavuttamalla 0-84°C:n lisäys patjan yläpuolella palamisen jälkeen. Ruiskutettaessa ammoniakkia ammoniakki/typpioksidi-moolisuhteella 1,5-2 antaa 80-90 %:n typpioksidin poiston kier-rätyssyklonissa tapahtuvan erinomaisen sekoituksen ansiosta. Tietyissä olosuhteissa typpioksideja poistuu ilman ammoniakki-ruiskutuksen käyttöäkin. Toimittaessa matalassa 788°C:n lämpötilassa ja käyttämällä polttoainetta, jossa on suuri prosentuaalinen osuus haihtumatonta hiiltä, huomattava osa kierrätys-partikkeleista on hiiltä. Nämä kuumat hienot partikkelit vähentävät typpioksideja siten, että 86 %:n poisto on saavutettu tällä keksinnöllä.If there is nitrogen from the fuel in the fuel and a reduction in nitric oxide is required, ammonia is injected into the hot flue gas stream just before the inlet to the recycle cyclone. Although ammonia selectively and very effectively reduces nitric oxide without catalysis between 950-1000 ° C, in this invention efficient removal is normally achieved by using a fluidized bed at a temperature between 788-900 ° C and achieving an increase of 0-84 ° C above the mattress after combustion. When ammonia is injected at an ammonia / nitric oxide molar ratio of 1.5-2, 80-90% removal of nitric oxide is obtained due to the excellent mixing in the recycle cyclone. Under certain conditions, nitrogen oxides are removed even without the use of ammonia injection. When operating at a low temperature of 788 ° C and using a fuel with a high percentage of non-volatile carbon, a significant proportion of the recycled particles are carbon. These hot fine particles reduce nitrogen oxides so that 86% removal is achieved by this invention.

Kuuma palokaasu ja pöly, jotka lähtevät kierrätyssyklonista, kulkevat lämmönvaihtimen läpi, jossa kaasut jäähtyvät ulosmeno-lämpötilaansa. Lopulta suodatinjärjestelmä poistaa pölyn ennen palokaasujen ulospääsyä.The hot combustion gas and dust leaving the recycle cyclone pass through a heat exchanger where the gases cool to their outlet temperature. Eventually, the filter system removes dust before the flue gases escape.

Esillä oleva keksintö tarjoaa täten mahdollisuuden polttaa puhtaasti suuren valikoiman kiinteitä ja nestemäisiä polttoaineita, joista jotkut voivat olla erittäin vaikeasti palavia, (kuten öljykoksi, jossa on 90 % haihtumatonta hiiltä, ym. huonosti höyrystyviä aineosia) tai polttoainetta, jotka voivat sisältää rikkiä tai typpeä tai niiden yhdistelmää, jotka kaikki aiheuttavat ilman saastumista. Esillä olevalla keksinnöllä poltetaan näitä polttoaineita käyttämällä tavanomaista kuplimispatjaa, jossa on hieno partikkelikoostumus sekä tämän jauheen takaisin-kierrätys suurelta osin kuplimispatjän yläpuolella olevan kuuman kierrätyslenkin läpi. öljykoksilla, jossa on 90 % haihtumatonta hiiltä, saadaan 99,4 %:n hyötysuhde sekä 98 %:n rikki- ,0 86767 oksidien poisto kalsium/rikkimoolisuhteella 1,8. 95 %:n typpi oksidien väheneminen saavutetaan ammoniakki/typpioksidimooli-suhteella 2. Kaikki tämä tapahtuu leijupatjan kierrätysjärjestelmän puitteissa ja samanaikaisesti tämän toiminnan kanssa.The present invention thus offers the possibility of burning a purely wide range of solid and liquid fuels, some of which can be very difficult to burn (such as petroleum coke with 90% non-volatile carbon, etc. poorly volatile constituents) or fuels which may contain sulfur or nitrogen or a combination of them, all of which cause air pollution. The present invention burns these fuels using a conventional bubbling mattress with a fine particle composition and back-recycling of this powder largely through a hot recycling loop above the bubbling mattress. petroleum coke with 90% non-volatile carbon gives an efficiency of 99.4% and a removal of 98% sulfur, 0 86767 oxides with a calcium / sulfur molar ratio of 1.8. A 95% reduction in nitrogen oxides is achieved with an ammonia / nitric oxide molar ratio of 2. All this takes place within the fluidized bed recycling system and simultaneously with this operation.

Esillä olevan keksinnön lisäetuna on suuri 15:l:een ulottuva nes-teytysskaala. Koska kupliva leijupatja koostuu pienistä partikkeleista, sen minimi fluidaationopeus on niinkin pieni kuin 0,15 m/s.A further advantage of the present invention is the large 15: 1 liquefaction scale. Because the bubbling fluidized bed is composed of small particles, its minimum fluidization rate is as low as 0.15 m / s.

Esimerkki - öljykoksi öljykoksia poltettiin ilmalla leijupatjakattilassa, jonka rakenne on kuvattu kuvassa 1. Leijupatjakattila oli halkaisijaltaan 0,91 m ja korkeudeltaan 3,66 m sen yläpuolelle rakennettu kierrätyssykloni mukaanluettuna. Leijupatjakattilassa oli tulenkestävä vuoraus. Kupliva patja toimii 1,0-1,22 m:n syvyydellä sekä sisälsi ilmaputkia lämmön siirtämiseksi ulos patjasta.Example - Oil Coke Oil coke was burned with air in a fluidized bed boiler, the structure of which is illustrated in Figure 1. The fluidized bed boiler was 0.91 m in diameter and 3.66 m high, including a recycled cyclone built above it. The fluidized bed boiler had a fireproof lining. The bubbling mattress works at a depth of 1.0-1.22 m and included air tubes to transfer heat out of the mattress.

Testiin käytetyllä öljykoksilla oli seuraava koostumus ja lämpöarvo :The petroleum coke used in the test had the following composition and calorific value:

Haihtumaton hiili 89,7 paino-%Non-volatile carbon 89.7% by weight

Typpi 1,9Nitrogen 1.9

Rikki 2,1Broken 2.1

Muut haihtuvat aineet 4,4Other volatile substances 4.4

Tuhka 0,3Ash 0.3

Kosteus 1,6Humidity 1.6

Ylempi palamisarvo 33 190 kJ/kg Tämä polttoaine on vaikeaa polttaa, koska siinä on paljon haih-tumatonta hiiltä ja vähän haihtuvia aineosia. Se sisältää myös typpeä ja rikkiä, jotka muodostavat ilmaa saastuttavia typpioksideja ja rikkioksideja. Polttoaine johdettiin leijupatjaan polttoaineen syöttöaukosta, suurimman osan aineesta ollessa halkaisijaltaan 50-400 yum. Dolomiitti, rikin sorbentti johdettiin patjaan sorbentin syötöstä. Sen koostumus oli: ,, 86767Upper combustion value 33 190 kJ / kg This fuel is difficult to burn due to its high content of non-volatile carbon and low volatile components. It also contains nitrogen and sulfur, which form air-polluting nitrogen oxides and sulfur oxides. The fuel was led to the fluidized bed from the fuel supply port, with most of the material being 50-400 μm in diameter. Dolomite, a sulfur sorbent, was introduced into the mattress from the sorbent feed. Its composition was: ,, 86767

Kalsiumkarbonaatti 56,6 paino-%Calcium carbonate 56.6% by weight

Magnesiumkarbonaatti 45,5Magnesium carbonate 45.5

Inertit aineosat 0,9Inert ingredients 0.9

Sen koko oli välillä 4700-1200 yiim. Tämä erityinen dolomiitti hienonnettiin kuumentamalla patjassa pieniksi partikkeleiksi.Its size ranged from 4700 to 1200 yiim. This particular dolomite was comminuted by heating in a mattress into small particles.

Leijupatja muodostui alunperin murskatusta dolomiitista, jonka keskimääräinen koko oli 800 yum.The fluidized bed was originally made of crushed dolomite with an average size of 800 yum.

Noin 500 tunnin testaamisen jälkeen patja muodostui tuhkasta, käytetystä sorbentista ja osittain käytetystä sorbentista; keskimääräinen raekoko oli stabiloitunut n. 300 ^uimiin. Leijupatja toimi keskimääräisellä 1,22 m/s:n pintanopeudella. Oli välttämätöntä vähentää patjaa ajoittain vakiosuuruisen tason ylläpitämiseksi.After about 500 hours of testing, the mattress consisted of ash, spent sorbent, and partially used sorbent; the average grain size had stabilized at about 300 μm. The fluidized bed operated at an average surface speed of 1.22 m / s. It was necessary to reduce the mattress from time to time to maintain a constant level.

Kierrätyssykloni suunniteltiin pitämään suurin osa partikkeleista suurempana kuin 5 /um leijupatjakattilassa ja suunniteltiin tiputusputki, jossa olisi mahdollisimman pieni vastus partikkelien takaisinvirtaamiselle. Tuloksena saatiin jauheen suuri kierrätysnopeus kierrätyksen tuntia kohden ollessa suunnilleen kaksi kertaa patjan paino ja 20 kertaa yhdistetty kiinteän aineen syöttö. Polttoainepartikkelit ja sorbentti-partikkelit, jotka eivät olleet kykeneviä lähtemään leiju-patjasta kaasuvirran mukana ennen kuin ne saavuttivat erittäin pienen koon, säilyivät patjassa ja hienontuivat patjan toimiessa. Polttoainepartikkelit, jotka estyivät lähtemästä leiju-patjakattilasta, paloivat täydellisesti taaten myös vaikealle, n. 90 % haihtumatonta hiiltä sisältävälle polttoaineelle korkean polttohyötysuhteen. Polttohyötysuhdetta parannettiin edelleen kierrätysradan isotermisyydellä. Polttoainepartikkeli kuumennetaan täyteen polttolämpötilaansa patjassa eikä sitä jäähdytetä vapaakammiossa eikä kierrätyssyklonissa. Toimittaessa patjalämpötilalla 971°C 20-30 %:n ilmaylimäärällä saavutettiin 99,4 %:n polttohyötysuhteet. Jälkipalaminen patjan yläpuolella vaihteli välillä 27-56°C. Sorbenttipartikkelien hienoksijauha- 12 86767 minen ja ylläpitäminen mahdollisti sorbentin absorboida rikkiä kaasusta laajalla pinta-alalla leijupatjakattilassa.The recycle cyclone was designed to keep most of the particles larger than 5 in a fluidized bed boiler and a drip tube was designed with minimal resistance to particle backflow. The result was a high recycling rate of the powder per hour of recycling, approximately twice the weight of the mattress and 20 times the combined solids feed. Fuel particles and sorbent particles that were unable to leave the fluidized bed with the gas stream before reaching a very small size remained in the mattress and comminuted as the mattress functioned. The fuel particles that were prevented from leaving the fluidized bed boiler burned perfectly, guaranteeing a high fuel efficiency even for the heavy fuel, which contains about 90% non-volatile carbon. The combustion efficiency was further improved by the isothermality of the recycling track. The fuel particle is heated to its full combustion temperature in the mattress and is not cooled in a free chamber or recirculation cyclone. When operating at a mattress temperature of 971 ° C with an excess of 20-30% air, 99.4% combustion efficiencies were achieved. Afterburning above the mattress ranged from 27 to 56 ° C. The fine grinding and maintenance of the sorbent particles allowed the sorbent to absorb sulfur from the gas over a large area in a fluidized bed boiler.

98 %:n rikkioksidipoisto saavutettiin kalsium/rikkimoolisuh-teella 1,8. Kattilassa olevan hienon partikkelikoon tarjoama lisäetu oli lämmönsiirtokertoimen kasvu patjan sisällä olevien putkien pinnalla. Havaittiin lämmönsiirtokertoimien vaih- 2 televan välillä 567-1136 W/(m K) putkien ulkopinnalla, kun 2 se on tavanomaisessa leijupatjakattilassa 227-341 W/(m K).98% sulfur oxide removal was achieved with a calcium / sulfur molar ratio of 1.8. An additional advantage provided by the fine particle size in the boiler was the increase in the heat transfer coefficient on the surface of the tubes inside the mattress. It was observed that the heat transfer coefficients varied between 567-1136 W / (m K) on the outer surface of the tubes when 2 it is in a conventional fluidized bed boiler 227-341 W / (m K).

Typpioksidien vähentämiseksi Etelä-Kalifornian paikallisten saastumista koskevien valvontalakien mukaisiksi ruiskutettiin ammoniakkia palokaasun sekaan ennen syklonia, jolloin typpioksidia väheni valikoivasti typeksi ja vedeksi tunnettujen reaktioiden mukaisesti. NH^/NO-moolisuhteella 2 vähennettiin n. 95 % typpioksideista.To reduce nitrogen oxides to comply with local pollution control laws in Southern California, ammonia was injected into the flue gas prior to the cyclone, thereby selectively reducing nitric oxide according to known reactions to nitrogen and water. The NH 4 / NO molar ratio of 2 reduced about 95% of the nitrogen oxides.

Esimerkki - Utahin kivihiiliExample - Utah coal

Utahin kivihiiltä poltettiin samassa edellä kuvatussa leiju-patjakattilassa. Hiilen koostumus ja lämpöarvo olivat seuraa-vat:Utah coal was burned in the same fluidized bed boiler described above. The composition and calorific value of the carbon were as follows:

Haihtumaton hiili 43 %Non-volatile carbon 43%

Typpi 1,3 %Nitrogen 1.3%

Rikki 0,6 %Sulfur 0.6%

Muut haihtuvat aineet 37,1 %Other volatile substances 37.1%

Tuhka 8,0 %Ash 8.0%

Kosteus 10,0 %Humidity 10.0%

Ylempi palamisarvo 26 750 kJ/kgUpper combustion value 26,750 kJ / kg

Utahin kivihiilessä oli huomattavasti vähemmän haihtumatonta hiiltä ja huomattavasti enemmän haihtuvia aineita kuin öljy-koksissa ja oli täten helpompaa polttaa. Kivihiilen partikkelikoko oli - 41,7 mm. Rikkisorbenttina oli sama dolomiitti, jota käytettiin edellisessä esimerkissä. Sen koostumus oli seuraava: li 13 86767Utah coal had significantly less non-volatile coal and significantly more volatiles than oil coke and was thus easier to burn. The particle size of the coal was -41.7 mm. The sulfur sorbent was the same dolomite used in the previous example. Its composition was as follows: li 13 86767

Kalsiumkarbonaatti 56,6 paino-%Calcium carbonate 56.6% by weight

Magnesiumkarbonaatti 45,5 paino-%Magnesium carbonate 45.5% by weight

Inertit aineet 0,9 paino-%Inert substances 0.9% by weight

Sen koko oli välillä 1200-4700 ^um mutta se hienonnettiin kuumentamalla hienoiksi patjapartikkeleiksi.It ranged in size from 1200 to 4700 μm but was comminuted by heating into fine mattress particles.

Polttohyötysuhde kivihiilellä oli 99,8 % 20 %:n ilmaylimää- rällä patjalämpötilassa 871°C. Kivihiilellä kattilaa voidaan käyttää niinkin matalassa lämpötilassa kuin 760°C ainoastaan 20 %:n ilmaylimäärällä säilyttämällä hyvät poltto-ominaisuudet, öljykoksia käytettäessä hyväksyttävät poltto-ominaisuudet voitaisiin säilyttää lämpötilassa 788°C ainoastaan kasvattamalla ilmaylimäärää 60 %:iin. Kivihiiltä käytettäessä 871°C:n lämpötilassa jälkipalaminen patjan yläpuolella väheni 5,6-11,1°C:een. Rikki- ja typpioksidien väheneminen olivat samat kuin öljykoksia käytettäessä.The combustion efficiency with coal was 99.8% with a 20% excess air at a mattress temperature of 871 ° C. With coal, the boiler can be operated at temperatures as low as 760 ° C with only a 20% excess of air while maintaining good combustion properties, with petroleum coke the acceptable combustion properties could be maintained at 788 ° C only by increasing the excess air to 60%. When coal was used at 871 ° C, the afterburning above the mattress was reduced to 5.6-11.1 ° C. The reductions in sulfur and nitrogen oxides were the same as for petroleum coke.

Claims (9)

1. Förfarande för förbränning av fast eller orent flytande bränsle i en atmosfärisk fluidiserad bäddförbrännare (10) i avsikt att tillvarataga nyttig energi, vilket förfarande innefattar: upprätthällande av en fluidiserad bädd (B) av inerta partiklar, aska och delvis förbrända bränslepartiklar genom att läta gas passera uppät genom bädden; uppsamlande av väsentligen allt avlägsnat finfördelat material i avgasen f rein bädden i en äterloppscyklon (21) och äterbördande därav tili bädden; och tillvaratagande av avgasen nedströms i för-hällande tili äterloppscyklonen (21); bringande av väsentligen hela förbränningen av bränsle att taga plats inom den fluidiserade bädden och inte i den ovanom den fluidiserade bädden befintliga frikammaren (18) eller i äterloppscyklonen (21); tillvaratagande av värmeenergi frän förbränningen i den fluidiserade bädden (B) och inte frän frikammaren (18) eller cyklonen (21); upprätthällande av partiklarnas äter-loppsbana, inkluderande den fluidiserade bädden (B), frikammaren (18) och cyklonen (21) vid en väsentligen konstant temperatur; och manövrering av bädden med en ythastighet, som ästadkommer ett betydande, men kontrollerat avlägsnande av fina partiklar frän bädden; kännetecknat av att den ge-nomsnittliga partikelstorleken är mellan 100 och 500 pm; bädden manövreras med en ythastighet av mellan 0,15 och 2,2 17 86767 m/s, varvid ett betydande men kontrollerat avlägsnande av fina partiklar frän bädden astadkommes; varvid ätercirkule-ringen av fina partiklar frän den fluidiserade bädden är kontinuerlig och tillbakaflödet genom ätercirkuleringscyklo-nen (21) under en timme motsvarar mellan 1 och 5 ganger vik-ten av materialet i bädden.A method for combustion of solid or unclean liquid fuel in an atmospheric fluidized bed combustor (10) in order to recover useful energy, which method comprises: maintaining a fluidized bed (B) of inert particles, ash and partially combusted fuel particles by letting gas pass up through the bed; collecting substantially all of the finely divided material in the exhaust gas for the clean bed of an etheric cyclone (21) and re-attaching it to the bed; and collecting the exhaust gas downstream in relation to the effluent cyclone (21); causing substantially all of the combustion of fuel to take place within the fluidized bed and not in the free chamber (18) located above the fluidized bed or in the feed cyclone (21); utilizing heat energy from the combustion in the fluidized bed (B) and not from the free chamber (18) or the cyclone (21); maintaining the trajectory of the particles, including the fluidized bed (B), the free chamber (18), and the cyclone (21) at a substantially constant temperature; and operating the bed at a surface velocity, which achieves a significant but controlled removal of fine particles from the bed; characterized in that the average particle size is between 100 and 500 µm; the bed is operated at a surface velocity of between 0.15 and 2.2 17.86767 m / s, thereby providing a significant but controlled removal of fine particles from the bed; wherein the ether circulation of fine particles from the fluidized bed is continuous and the backflow through the ether circulation cyclone (21) for one hour corresponds to between 1 and 5 times the weight of the material in the bed. 2. Förfarande enligt patentkravet 1, kännetecknat av att temperaturen hos bränslepartiklarna ovanom den fluidiserade bädden efter förbränningen begränsas till högst cirka 38°C och företrädesvis till högst cirka -6,7°C.Process according to claim 1, characterized in that the temperature of the fuel particles above the fluidized bed after combustion is limited to a maximum of about 38 ° C and preferably to a maximum of about -6.7 ° C. 3. Förfarande enligt patentkravet 1, kännetecknat av att temperaturen inom den fluidiserade bädden (B) hälles mellan cirka 788°C och 900°C och efter förbränningen av bränslepartiklarna ovanom den fluidiserade bädden begränsas till 65°C för att äterhälla kväveoxid ur bränsle innehällande bundet kväve, i närvaro av ammoniak utan behov av katalysator.Method according to claim 1, characterized in that the temperature within the fluidized bed (B) is poured between about 788 ° C and 900 ° C and after the combustion of the fuel particles above the fluidized bed is limited to 65 ° C to recover nitric oxide from fuel containing bound nitrogen, in the presence of ammonia without the need for catalyst. 4. Förfarande enligt nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat av att den fluidiserade bäddförbrännaren brukas vid temperaturen 760-816°C för ästadkommande av minimal kvä-veoxidformation vid förbränning av bränslet och för ökande av kolproduktionen för äterhällande av kväveoxid medelst hett koi i bädden och i äterloppsslingan.Method according to any of the preceding claims, characterized in that the fluidized bed combustor is used at a temperature of 760-816 ° C to provide minimal nitrogen oxide formation in the combustion of the fuel and to increase the carbon production for the recovery of nitrogen oxide by hot coal. in the ethereal loop. 5. Förfarande enligt nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat av att en svaveloxidsorbent (15) tillsätts den atmosfäriska fluidiserade bäddförbrännaren (10) för äterhäl-lande av svaveloxidemission. 1 Förfarande enligt nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat av att ammoniak tillsätts den heta förbrän-ningsgasströmmen omedelbart uppströms (23) i förhällande tili äterloppscyklonen för att undertrycka emission av kväveoxid . 18 86767Process according to any of the preceding claims, characterized in that a sulfur oxide sorbent (15) is added to the atmospheric fluidized bed combustor (10) for the maintenance of sulfur oxide emission. Process according to any of the preceding claims, characterized in that ammonia is added to the hot combustion gas stream immediately upstream (23) in the relative to the reflux cyclone to suppress the emission of nitrogen oxide. 18 86767 7. Pä en fluidiserad bädd baserad förbränningsapparat för utförande av ett förfarande enligt nägot av de föregäende patentkraven, vilken apparat innefattar en kombination av följande: en atmosfärisk fluidiserad bäddförbrännare (10); medel för tillförsel av fast eller orent vätskeformigt bränsle och inerta partiklar tili förbrännaren; medel (17) för införsel av fluidiserande luft tili bottnen av förbrännaren (10); en äterloppscyklon (21) för uppsamling av vä-sentligen allt avlägsnat material som kömmit ur den flui-diserade bäddförbrännarens (10) utlopp och för äterbördande av det uppsamlade materialet tili den fluidiserade bädden (B); medel för tillvaratagande av värme frän bädden (13) och frän avloppsgasströmmen (26) men inte frän frikammaren (18) eller cyklonen; och medel för uppsamling av damm (27) frän den nedkylda avgasströmmen; kännetecknad av att cyklonen är anordnad att kontinuerligt bringa det finfördelade materialet tili ätercirkulering.7. A fluidized bed based combustion apparatus for performing a method according to any of the preceding claims, which apparatus comprises a combination of the following: an atmospheric fluidized bed combustor (10); means for supplying solid or impure liquid fuel and inert particles to the combustor; means (17) for introducing fluidizing air into the bottom of the burner (10); an overflow cyclone (21) for collecting substantially all material removed from the outlet of the fluidized bed combustor (10) and for re-attaching the collected material to the fluidized bed (B); means for obtaining heat from the bed (13) and from the waste gas stream (26) but not from the free chamber (18) or the cyclone; and means for collecting dust (27) from the cooled exhaust stream; characterized in that the cyclone is arranged to continuously bring the finely divided material into ether circulation. 8. Apparat enligt patentkravet 7, kännetecknad av medel (15) för tillförsel av svaveloxidsorbent tili den atmosfä-riska fluidiserade bäddförbrännaren (10) samtidigt med bränslet.8. Apparatus according to claim 7, characterized by means (15) for supplying sulfur oxide sorbent to the atmospheric fluidized bed combustor (10) simultaneously with the fuel. 9. Apparat enligt patentkravet 7 eller 8, kännetecknad av medel (23) för inmatning av ammoniak tili den heta förbrän-ningsgasströmmen omedelbart uppströms i förhällande tili äterloppscyklonen (21). 1 li Apparat enligt nägot av patentkraven 7-9, kännetecknad av medlen (26) för tillvaratagande av värmet frän avgasströmmen är beläget nedströms i förhällande tili medlen (21) för uppsamling och returnering av det utkommande materialet.9. Apparatus according to claim 7 or 8, characterized by means (23) for introducing ammonia into the hot combustion gas stream immediately upstream of the relative to the return cyclone (21). An apparatus according to any one of claims 7-9, characterized by the means (26) for recovering the heat from the exhaust gas stream is located downstream of the means (21) for collecting and returning the outgoing material.
FI854054A 1985-10-17 1985-10-17 FOERFARANDE FOER FOERBRAENNING AV BRAENSLE I EN FLUIDISERAD BAEDD SAMT FLUIDISERAD BAEDDANORDNING FOER UTFOERANDE AV FOERFARANDET FI86767C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI854054A FI86767C (en) 1985-10-17 1985-10-17 FOERFARANDE FOER FOERBRAENNING AV BRAENSLE I EN FLUIDISERAD BAEDD SAMT FLUIDISERAD BAEDDANORDNING FOER UTFOERANDE AV FOERFARANDET

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI854054A FI86767C (en) 1985-10-17 1985-10-17 FOERFARANDE FOER FOERBRAENNING AV BRAENSLE I EN FLUIDISERAD BAEDD SAMT FLUIDISERAD BAEDDANORDNING FOER UTFOERANDE AV FOERFARANDET
FI854054 1985-10-17

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI854054A0 FI854054A0 (en) 1985-10-17
FI854054L FI854054L (en) 1987-04-18
FI86767B FI86767B (en) 1992-06-30
FI86767C true FI86767C (en) 1992-10-12

Family

ID=8521526

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI854054A FI86767C (en) 1985-10-17 1985-10-17 FOERFARANDE FOER FOERBRAENNING AV BRAENSLE I EN FLUIDISERAD BAEDD SAMT FLUIDISERAD BAEDDANORDNING FOER UTFOERANDE AV FOERFARANDET

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI86767C (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI854054L (en) 1987-04-18
FI86767B (en) 1992-06-30
FI854054A0 (en) 1985-10-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4539188A (en) Process of afterburning and purifying process exhaust gases
FI85909B (en) ANORDNING FOER FOERGASNING ELLER FOERBRAENNING AV FAST KOLHALTIGT MATERIAL.
US4843981A (en) Fines recirculating fluid bed combustor method and apparatus
KR100325282B1 (en) Fuel and sorbent feed for circulating fluidized bed steam generator
CN101970938B (en) Reducing carbon dioxide (CO2) emissions from the burning of a fossil fuel
PL169798B1 (en) Pulsatory fluidised bed reactor apparatus for combustion of solid fuel and mwethod of combusting solid fuel
CN1072346C (en) Fluidized bed steam generation system and method of using recycled flue gases to assist in passing loopseal solids
EA032282B1 (en) Oxycombustion in a transport oxy-combustor
US4476816A (en) Staged cascade fluidized bed combustor
JPS62169906A (en) Combustion apparatus and burning method
FI95924C (en) Process for the purification of rye gas
CA1271945A (en) Fines recirculating fluid bed combustor method and apparatus
EP0021558A1 (en) Method and apparatus for removing sulfur dioxide from gas
WO1986001821A1 (en) Gasification apparatus
EP0431163A1 (en) Composite circulation fluidized bed boiler
CN100458282C (en) Method for burning petroleum coke or gasified remained coke, and inner mixed type combustion equipment
FI86767C (en) FOERFARANDE FOER FOERBRAENNING AV BRAENSLE I EN FLUIDISERAD BAEDD SAMT FLUIDISERAD BAEDDANORDNING FOER UTFOERANDE AV FOERFARANDET
KR100221714B1 (en) Heat generating method and apparatus including deposit desulfuration step using fine granule absorbent in fludized bed
KR950007382B1 (en) Sulfur removal by sorbent injection in secondary combustion zones
JP3067890B2 (en) Method and apparatus for treating exhaust gas from catalytic cracking equipment
CN1145755C (en) Method for reducing outlet of nitrogen oxides in recyclic fluid-bed combustion system
CN210602852U (en) Low-nitrogen combustion equipment for aluminum kiln
KR100387732B1 (en) Circulation Fluidized Bed Boiler System Mounted with Pelletizer for Anthracite
FI107164B (en) Method and equipment for purifying product gas from a gasification reactor
CN1319125A (en) Method of producing clean gas from hydrocarbon

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed
MM Patent lapsed

Owner name: COMBUSTION POWER COMPANY, INC.