FI88200B - Foerbraenningsanlaeggning - Google Patents
Foerbraenningsanlaeggning Download PDFInfo
- Publication number
- FI88200B FI88200B FI900436A FI900436A FI88200B FI 88200 B FI88200 B FI 88200B FI 900436 A FI900436 A FI 900436A FI 900436 A FI900436 A FI 900436A FI 88200 B FI88200 B FI 88200B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- heat transfer
- outer jacket
- combustion
- jacket
- reactor chamber
- Prior art date
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 33
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 27
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 19
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 9
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- TXKMVPPZCYKFAC-UHFFFAOYSA-N disulfur monoxide Inorganic materials O=S=S TXKMVPPZCYKFAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000005243 fluidization Methods 0.000 description 1
- 235000000396 iron Nutrition 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
- B01J8/1836—Heating and cooling the reactor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/005—Separating solid material from the gas/liquid stream
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B31/00—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus
- F22B31/0007—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus with combustion in a fluidized bed
- F22B31/0015—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus with combustion in a fluidized bed for boilers of the water tube type
- F22B31/003—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus with combustion in a fluidized bed for boilers of the water tube type with tubes surrounding the bed or with water tube wall partitions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C10/00—Fluidised bed combustion apparatus
- F23C10/02—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed
- F23C10/04—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed the particles being circulated to a section, e.g. a heat-exchange section or a return duct, at least partially shielded from the combustion zone, before being reintroduced into the combustion zone
- F23C10/08—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed the particles being circulated to a section, e.g. a heat-exchange section or a return duct, at least partially shielded from the combustion zone, before being reintroduced into the combustion zone characterised by the arrangement of separation apparatus, e.g. cyclones, for separating particles from the flue gases
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/00008—Controlling the process
- B01J2208/00017—Controlling the temperature
- B01J2208/00106—Controlling the temperature by indirect heat exchange
- B01J2208/00115—Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements inside the bed of solid particles
- B01J2208/00132—Tubes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
Description
1 8 8 20.:
Polttolaitteisto
Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen l johdanto-osassa lähemmin määritelty polttolaitteisto. Poltto-5 laitteisto käsittää pääosina reaktorikammion ja sen sisälle sijoitetun ainakin yhden hiukkaserottimen. Reaktorikammio on sijoitettu oleellisesti pystyasentoon. Reaktorikammion ainakin pystysuuntainen seinämä-rakenne on järjestetty lämmönsiirtopinnaksi. Lämmön-10 siirtopinnan muodostaa putkirakenne, jonka sisälle on järjestetty lämmönsiirtoväliainevirtaus. Reaktorikammion alaosaan on järjestetty polttoaineen ja ilman syötön avulla lämpöä synnyttävä palamistapahtuma, ns. leijukerros, josta syntyvät, kiintoainetta sisältävät 15 savukaasut virtaavat ylöspäin reaktorikammiossa.
Hiukkaserottimena on ns. syklonierotin, jossa on kaksi olennaisesti sisäkkäin sijoitettua vaippaa, joiden keskiöviivat on järjestetty oleellisesti yhtymään ja pystysuuntaisiksi. Ensimmäiseen, ulompaan vaippaan on 20 muodostettu savukaasun sisääntulojärjestely. Lisäksi ensimmäisen, ulomman vaipan alaosaan on järjestetty sopivimmin vaipan kavennuksen välityksellä kiintoaineen palautuskanava hiukkaserottimessa savukaasuista erottuvan kiintoaineen palauttamiseksi reaktorikammion 25 alaosaan. Toinen, sisempi vaippa on yläosastaan yhteydessä polttolaitteiston jälkeiseen prosessivaiheeseen kiintoaineesta oleellisesti vapaan savukaasun siirtämiseksi mainitun sisemmän vaipan läpi mainittuun prosessivaiheeseen.
- 30 Tämän tapainen polttolaitteisto voidaan katsoa olennaisesti tunnetuksi kirjallisuusviitteestä F.A. Zenz: "Fluidization and Fluid Particle Systems", Pemm-Corp. Publications, voi. II, Draft 1989, sivut 333, 334.
35 Tässä viitteessä käsitellään ns. kuplivaa leijukerros- reaktoria. Esitetty rakenneratkaisu erityisesti virtaus- ja rakennusteknisesti on kuitenkin siinä
2 8820Q
määrin epätyydyttävä, että käytännön sovellutuksia erityisesti reaktorikammion sisäpuolelle sijoitetusta hiukkaserottimesta ei ole olemassa.
5 Voidaan yleisesti todeta, että kiertomassatekniikkaan, johon myös nyt kyseessä oleva keksintö liittyy, perustuvat leijukerroskattilat ns. kiertomassareak-torit, ovat yleistymässä energiateknisissä sovellutuksissa, koska niissä voidaan pienin kustannuksin 10 vähentää rikki- ja typpioksidipäästöt voimassa olevien määräysten asettamiin pitoisuuksiin. Erityisesti rikkiä sisältäviä aineita poltettaessa on kiertomas-sareaktorin taloudellinen kilpailukyky erinomainen, kun laitoksen lämpöteho on pienempi kuin 200 MW. Ener-15 giateknisissä sovellutuksissa polton tarkoituksena on ensisijassa tuottaa lämpöenergiaa, joka edelleen siirretään reaktorikammion lämmönsiirtoväliaineeseen, joka on tavallisimmin vettä. Reaktorikammion seinämät tehdään tätä tarkoitusta varten putkirakenteeksi, 20 joka käsittää useista rinnakkaisista putkista sekä niitä yhdistävistä evistä muodostetun kaasutiiviin paneelirakenteen. Perinteisesti kiertomassareaktoriin liittyvät hiukkaserottimet ja kiintoaineen palautus-laitteet on rakennettu kiertomassareaktorikammiosta 25 erillisiksi rakenteiksi. Rakenneteknisesti hiukkas erottimet ja kiintoaineen palautuslaitteet käsittävät teräksisen kannatusrakenteen, jonka sisäpuolelle on muodostettu keraaminen kerros, jonka tarkoituksena on eristää teräksinen kannatusrakenne kuumasta hiukkas-30 ja kaasususpensiosta. Tällaisen rakenneratkaisun etuna on se, että reaktori ja hiukkaserotin ovat sinällään yksinkertaisia. Käytännön sovellutusten avulla niiden toimivuudesta on jo kertynyt runsaasti kokemusta. Epäkohtana perinteisessä konstruktiossa on 35 kuitenkin sen vaatima suuri tilantarve, koska sekä reaktorikammio että hiukkaserotin ovat tällaisissa konstruktioissa päämitoiltaan suunnilleen yhtä suuria ja ne joudutaan rakenneteknisistä syistä sijoittamaan 3 8 8 2 G ϋ etäälle toisistaan. Tästä johtuu myös se epäkohta, että kiintoaineen palautuslaitteesta muodostuu monimutkainen, sillä siihen on suunniteltava kaasuvirtausta säätelevä erillinen laitteisto, joka käytännössä 5 toteutetaan useimmiten erillisellä, palautuskanavaan sijoitetulla leijukerroksella.
Tämän keksinnön tarkoituksena on esittää polttolait-teisto, jolla kiertomassatekniikkaan perustuvissa 10 sovellutuksissa saadaan aikaan virtaus- ja rakenne- teknisesti edullinen konstruktio silloin, kun hiukkas-erotin sijoitetaan reaktorikammion sisään. Näin ollen keksinnön eräänä tarkoituksena on oleellisesti kohottaa alalla vallitsevaa tekniikan tasoa.
15 Näiden tarkoitusten saavuttamiseksi keksinnön mukaiselle polttolaitteelle on pääasiassa tunnusomaista se, että 20 - mainitun hiukkaserottimen ainakin ensimmäinen ulompi vaippa on järjestetty sinänsä tunnetusti sopivimmin putkirakenteiseksi lämmönsiirtopinnaksi, : jolloin putkirakenteen sisälle on järjestetty lämmönsiirtoväliainevirtaus ja että 25 savukaasun sisääntulojärjestely mainitun hiukkaserottimen ensimmäiseen, ulompaan vaippaan on järjestetty ulottumaan koko vaipan ympärysmitalle.
30 Hiukkaserottimen ensimmäisen, ulomman vaipan muodostaminen lämmönsiirtopinnaksi on tunnettu julkaisusta US-4,746,337, joka julkaisu kuitenkin käsittelee ’ ^ erillistä syklonierotinta. Muodostamalla hiukkaserot- ---· timen ainakin ensimmäinen, ulompi vaippa lämmönsiirto- 35 pinnaksi oleellisesti koko polttolaitteistosta muodos tuu kokonaisuus, joka on suunnitteluteknisesti erityisesti lämpölaajenemisen kannalta järkevästi hallittavissa. Perinteisessä tekniikassa suurena ongelmana 4 88200 on ollut juuri eri tavoin lämpölaajenevien - lämmön-siirtopintana toimivan reaktorikammion ja eristetyn hiukkaserottimen - liittäminen toisiinsa. On selvää, että massiivinen hiukkaserotin, jonka keraamisten 5 osien paksuus on tavallisimmin n. 300 mm, täytyy tukea pohjatasoon ja varustaa itsekantavalla teräsvai-palla. Paneelirakenteinen reaktorikammio kannatetaan edullisimmin ylhäältäpäin, jolloin se lämpölaajenee pääasiassa alaspäin. Käyttötilanteessa perinteisen 10 kiertomassareaktorin reaktorikammion tyypillinen lämpötila on n. 300°C, kun taas hiukkaserottimen vaippamaisen teräksisen kannatusrakenteen lämpötila on turvallisuussyistä sekä lämpöhäviöiden kurissapitämiseksi pidettävä korkeintaan 80°C. On näin ollen 15 selvää, että perinteisessä kiertomassareaktorissa syntyy käynnistys- ja pysäytystilanteissa merkittäviä lämpötilan muutoksista johtuvia liikkeitä. Nyt esillä olevassa keksinnössä edellä esitetyt ongelmat voidaan poistaa, sillä polttolaitteisto käyttäytyy edellä 20 mainituissa käynnistys- ja pysäytystilanteissa yhtenä kokonaisuutena lämpötilan muutosten aikana.
Sijoittamalla savukaasun sisääntulojärjestely ensimmäiseen, ulompaan vaippaan koko vaipan ympärysmitalle 25 saadaan aikaan edullinen rakennetekninen ratkaisu kokonaisuuden kannalta. Hiukkaserottimella ja siihen perinteisesti liitetyllä sisäänvirtauskanavistolla on suuri tilantarve. Tämän vuoksi tavanomaista sykloni-erotinta ei ole mahdollista sijoittaa reaktorikammioon 30 ilman kalliita ja epäkäytännöllisiä rakenneratkaisuja.
Ongelmaksi muodostuu siis savukaasuille riittävän ohjauksen antavan tulokanaviston toteuttaminen rakenne-ja virtausteknisesti siten, että sisäänvirtauskanavis-ton tilantarve olisi vain pieni osa tavanomaisen syk-35 lonierottimen tulokanaviston tilantarpeesta. Edellä esitetty ongelma voidaan ratkaista juuri siten, että savukaasun sisääntulojärjestely sijoitetaan ensimmäiseen, ulompaan vaippaan koko vaipan kehälle. Eräänä 5 3 8 2 C ΰ erityisenä etuna tulee tällöin esiin se, että käytettäessä hiukkaserottimen ensimmäisessä, ulommassa vaipassa putkirakenteista lämmönsiirtopintaa, voidaan putkirakennetta sinänsä tai eräissä tapauksissa sitä 5 taivuttamalla muodostaa sisääntulojärjestelyn tukira kenne, jonka varaan voidaan muodostaa keraamisesta materiaalista valmistetut ohjaussiivekkeet savukaasu-virtaukselle.
10 Erään erityisen edullisen sovellutusmuodon mukaisesti reaktorikammio ainakin hiukkaserottimen kohdalla on vaakasuuntaiselta poikkileikkaukseltaan ympyrän muotoinen, jolloin poikkileikkausmuodon keskiöviiva yhtyy hiukkaserottimen vaippojen yhteiseen keskiö-15 viivaan. Tällä ratkaisulla saadaan aikaan ideaalinen akselisymmetrinen rakenne ainakin hiukkaserottimen kohdalla. Tällöin saavutetaan useita merkittäviä poltto-, virtaus- ja rakenneteknisiä etuja poikkileikkaukseltaan suorakaiteen muotoisiin perinteisiin 20 kiertomassareaktoreihin verrattuna. Perinteisissä, poikkileikkauksiltaan suorakaiteen muotoisissa reak-toriosissa vaaditaan juuri rakenteesta johtuen varsinkin suurissa polttolaitteistoissa massiivisia tukirakenteita seinämien jäykistämiseksi. Näiden 25 tukirakenteiden monimutkaisuutta lisää vielä lämpölaa jenemisen huomioonottaminen. Paineistetuissa sovellutuksissa tämä epäkohta vielä kasvaa, sillä silloin joudutaan käyttämään erillistä painekuorta, jonka sisään reaktorikammio on sijoitettava. Edellä esite-30 tyllä akselisymmetrisellä rakenteella voidaan edellä esitetyt epäkohdat mitä suurimmassa määrin poistaa.
Oheisissa muissa epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa on esitetty keksinnön mukaisen polttolaitteiston 35 eräitä edullisia sovellutusmuotoja.
.i Keksintöä lähdetään seuraavassa selityksessä lähemmin havainnollistamaan oheisiin piirustuksiin viittaamalla.
6 88200
Piirustuksissa kuva 1 esittää keksinnön mukaisen polttolait- teiston pystyleikkausta keskiöviivan 5 kohdalta ja kuvat 2 ja 3 esittävät osittaisleikkauksia A-A sisääntulojärjestelyn kohdalta kuvasta 1 kahden sovellutusesimerkin havainnol-10 listamiseksi, ja kuva 4 esittää leikkausta B-B kuvasta 1.
Erityisesti kuvasta 1 käy ilmi laitteiston pääosat. 15 Poikkileikkaukseltaan ympyränmuötoinen, lieriömäinen reaktorikammio 1 on sijoitettu pystyasentoon. Reakto-rikammion vaipan muodostava seinämärakenne on ainakin seinämärakenteen pystysuuntaiselta osuudelta oleellisesti järjestetty putkirakenteiseksi lämmönsiirto-20 pinnaksi. Putkirakenteen sisälle on järjestetty lämmönsiirtoväliainevirtaus . Reaktorikammion 1 alaosaan on järjestetty arinarakenne 2, johon on järjestetty toisaalta palamisilman syöttö esim. perinteisellä suutinjärjestelyllä (ei esitetty). Tätä tarkoitusta 25 varten arinan alapuolella on ns. ilmakaappi 3, jonka kautta palamisilma johdetaan suutinrakenteeseen. Edelleen arinan yhteydessä on polttoaineen syöttölaite 4 ja sen yhteydessä oleva karkean aineksen poistolaite 5.
30
Arinarakenteen 2 päälle muodostuu leijukerros, josta syntyvä savukaasu mukanaan kiintoainetta virtaa ylöspäin.
35 Reaktorikammion 1 yläosassa sen sisäpuolella on hiukkaserotin 6, jossa on ensimmäinen, ulompi vaippa 7 ja toinen, sisempi vaippa 8, jotka ovat vaakasuuntaiselta poikkileikkausmuodoltaan pyöreitä ja joiden 7 8 820 J- keskiöviivat on järjestetty oleellisesti yhtymään ja pystysuuntaisiksi ja lisäksi edullisimmin keskiö-viivaltaan yhtymään reaktorikammion 1 keskiöviivaan. Ensimmäiseen, ulompaan vaippaan 7 on muodostettu 5 savukaasun sisääntulojärjestely. Ensimmäisen, ulomman vaipan 7 alaosa on sopivimmin kavennettu keskiöviivan suhteen symmetrisesti kartiomuodoksi 7a, jolloin ensimmäisen, ulomman vaipan alaosaan liittyy pystysuora palautuskanava 10, jonka poikkileikkausmuoto on 10 sopivimmin pyöreä, ja jonka keskiöviiva yhtyy reaktorikammion 1 keskiöviivaan. Palautuskanava 10 ulottuu korkeussuunnassa ensimmäisen, ulomman vaipan 7 alaosasta aina reaktorikammion 1 alaosaan leijukerrosvyöhykkeeseen.
15
Hiukkaserottimen toinen, sisempi vaippa 8 on korkeus-suunnassa oleellisesti lyhyempi kuin ensimmäinen, ulompi vaippa 7 ja se on muodoltaan oleellisesti putkimainen ja sen yläosa on yhteydessä polttolaitteiston 20 jälkeiseen prosessivaiheeseen kiintoaineista vapaan savukaasun siirtämiseksi mainitun toisen, sisemmän vaipan 8 läpi mainittuun polttolaitteiston jälkeiseen prosessivaiheeseen.
25 Hiukkaserottimen ainakin ensimmäinen, ulompi vaippa 7 on järjestetty sopivimmin putkirakenteiseksi lämmön-siirtopinnaksi, jolloin mainitun putkirakenteen sisälle on järjestetty lämmönsiirtoväliainevirtaus. On selvää, että myös toinen, sisempi vaippa 8 voidaan järjestää 30 lämmönsiirtopinnaksi muodostamalla se rinnakkaisista putkista koostuvaksi lämmönsiirtopinnaksi.
Kuten erityisesti kuvasta 1 on havaittavissa, reaktorikammion 1 seinämärakenteen muodostama lämmönsiirto-35 väliainetta sisältävä putkirakenne on muodostettu koko polttolaitteiston kattorakenteeksi la, jolloin ainakin osa reaktorikammion alaosassa olevasta rengasmaisesta jakoputkesta 11 lähtevistä putkista päätyvät 8 88200 rengasmaiseen kokoojaputkeen 12, joka ympäröi toista, sisempää hiukkaserottimen vaippaa 8, joka on kiinnitetty mainittuun rengasmaiseen kokoojaputkeen 12. Osa mainitusta rengasmaisesta jakoputkesta 11 lähtevistä 5 putkista voidaan kuvan 1 mukaisesti yhdistää reak-torikammion yläosassa sijaitsevaan toiseen rengasmaiseen kokoojaputkeen 13. Edelleen kuvaan 1 viitaten rengasmainen jakoputki 11 syöttää esim. putkiraken-teisen arinarakenteen 2 kautta lämmönsiirtoväliaineena 10 toimivaa vettä rengasmaiseen jakoputkeen 14, joka sijaitsee palautuskanavan 10 alapuolella, jolloin jakoputkesta 14 on järjestetty pystyputkien 15 avulla yhteys palautuskanavan 10 alaosassa olevaan toiseen rengasmaiseen jakoputkeen 16, jolloin myös palautus-15 kanava 10 on järjestetty kokonaisuudessaan pystyputkis-ta muodostuvaksi lämmönsiirtopinnaksi. Lämmönsiir-toväliainevirtaus tapahtuu palautuskanavaa 10 pitkin ensimmäiseen, ulompaan vaippaan sen alaosaan ja siitä edelleen vaipan 7 putkirakenteen, välikokoo jakammioiden 20 18a, 18b läpi rengasmaiseen kokoo japutkeen 17. Kuten edellisestä käy ilmi, on polttolaitteiston lämmönsiir-toväliainevirtaus yksinkertaisesti järjestettävissä siten, että olennaisesti koko polttolaitteisto toimii lämmönsiirtopintana.
25
Erityisesti kuvassa 1 on esitetty ensimmäisen, ulomman vaipan 7 rakennevaihtoehto, jossa sisääntulojärjestelyn 9 alareunan läheisyyteen on muodostettu toinen rengasmainen välikokoojakammio 18b, josta mainitun sisään-30 tulo järjestelyn 9 kohdalla putkirakenne jatkuu ylöspäin aina kokoojaputkeen 17 asti harvennettuna. Tällöin päästään erityisesti kuvan 2 mukaiseen konstruktioon, jossa sisääntulojärjestely 9 koostuu useista määrävälein ensimmäisen, ulomman vaipan 7 kehälle sijoittuvis-35 ta aukoista, jotka ovat samankokoisia ja sopivimmin suorakaiteen muotoisia ja jotka on sijoitettu samaan korkeusasemaan. Sisääntulojärjestely 9 on sijoitettu reaktorikammion yläosaan välittömästi reaktorikammion
9 882CQ
1 kattorakenteen la alapuolelle, jolloin kattorakenne la toimii savukaasujen pystysuuntaista virtausta estävänä pintana. Mainittuja aukkoja voidaan sisään-tulojärjestelyin sijoittaa polttolaitteiston koosta 5 riippuen 5-30 kappaletta. Kukin välikokoojakammiosta 18b harvennetuin välein verrattuna välikokoojakammion 18b alapuoliseen ensimmäisen, ulomman vaipan osuuteen nähden järjestetyistä, yhdestä tai useammasta putkesta koostuvista elementeistä 19, on sijoitettu sopivimmin 10 keraamisesta materiaalista valmistetun siivekkeen 20 sisään. Elementteihin 19 on muodostettu sopivat tartunnat, esim. tartuntaraudat, keraamisen materiaalin ja elementtien 19 välisen tartunnan aikaansaamiseksi. Mainittujen siivekkeiden 20 avulla aikaansaatu siivek-15 keistö on sijoitettu ensimmäisen, ulomman vaipan 7 kehän suhteen sellaiseen vinoon asentoon, että savu-kaasuvirtaus ohjautuu pääasiassa tangentiaalisesti ensimmäisen, ulomman vaipan 7 sisäosaan sisääntulojär-jestelyn aukkojen 21 kautta. Kuten erityisesti kuvasta 20 2 on havaittavissa, siivekkeet 20 sijoittuvat olen naisesti ensimmäisen, ulomman vaipan 7 ulkopinnan sisäpuolelle.
Kuvassa 3 on esitetty keksinnön mukaisen sisääntulojär-25 jestelyn toinen rakennevaihtoehto, jolloin ei käytetä kuvien 1 ja 2 mukaista toista välikokoojakammiota 18b vaan ensimmäisen, ulomman vaipan 7 putket jatkuvat yhtenäisinä ensimmäiseltä välikokoojakammiolta 18a aina reaktorikammion kattorakenteen la yläpuoliseen kokoo-30 japutkeen 17 asti. Tällöin keraamisesta materiaalista valmistettujen siivekkeiden 20 sisäpuolelle on sijoitettu ensimmäisen, ulomman vaipan 7 putkirakenteisen lämpöpinnan putkien ne osat, jotka sijoittuvat sisään-tulojärjestelyn 9 kohdalle. Tällöin mainitut osat on 35 taivutettu vaipan pinnan tasosta sijoittumaan kul-• loinkin ko. siivekkeen vaakasuuntaisen poikkipinnan alueelle ja varustettu sopivimmin siivekkeen kohdalla olevin tartunnoin mainittujen osien ja keraamisen
ίο 8 8 2 C J
materiaalin tartunnan aikaansaamiseksi. Kuvan 3 mukaisessa sovellutuksessa kunkin siivekkeen 20 poikkileikkauspinnan alueelle on sijoitettu kolme putkea, jolloin keskimmäinen 19a sijaitsee ensimmäisen, 5 ulomman vaipan 7 ulkovaipan tasossa ja sen sivulla olevista putkista on toinen 19b taivutettu vaipan 7 pinnasta sisäänpäin ja toinen 19c vaipan 7 pinnan ulkopuolelle. Tällöin muodostuu siivekkeistö, joka osittain sijoittuu erityisesti siivekkeiden tuloreunan 10 osalta vaipan 7 pinnan ulkopuolelle. On luonnollisesti selvää, että putkien taivutus voidaan suorittaa siten, että päästään kuvan 2 mukaiseen rakenteeseen, jossa siivekkeistö on kokonaan vaipan 8 pinnan sisäpuolella. Tällöin siis kaikki taivutettavat putket 15 taivutetaan vaipan 7 sisäpuolelle.
Kuvassa 4 on esitetty leikkausta B-B kuvasta 1 rakenteen havainnollistamiseksi erityisesti kuvan 2 mukaisessa sovellutusesimerkissä.
20
Claims (12)
1. Polttolaitteisto, joka kiertomassaprosessin aikaansaamiseksi käsittää: 5 reaktorikammion (1), joka on oleellisesti sijoitettu pystyasentoon ja jonka ainakin pystysuuntainen seinämärakenne oleellisesti on järjestetty sopivammin putkirakenteiseksi lämmönsiirtopinnaksi, jolloin 10 putkirakenteen sisälle on järjestetty lämmönsiirto- väliainevirtaus, ja jolloin reaktorikammion alaosassa on järjestetty tapahtumaan polttoaineen ja ilman syötön avulla lämpöä synnyttävä palamistapah-tuma, ns. leijukerros, jossa syntyvät, kiintoainetta 15 sisältävät savukaasut virtaavat ylöspäin reak- torikammiossa ja reaktorikammion sisälle, sen yläosaan sijoitetun ainakin yhden hiukkaserottimen (6), erityisesti ns. 20 syklonierottimen, jossa on kaksi olennaisesti sisäkkäin sijoitettua vaippaa (7, 8), joiden ; keskiöviivat on järjestetty oleellisesti yhtymään ja pystysuuntaisiksi, jolloin ensimmäiseen, ulompaan vaippaan (7) on muodostettu savukaasun sisääntulo-25 järjestely (9) ja mainitun ensimmäisen, ulomman vaipan alaosaan on järjestetty kiintoaineen palau-tuskanava (10) hiukkaserottimessa savukaasuista erottuvan kiintoaineen palauttamiseksi reaktorikammion (1) alaosaan ja jolloin toinen, sisempi 30 päistään avoin putkimainen vaippa (8) on yläosastaan yhteydessä polttolaitteiston jälkeiseen proses-sivaiheeseen kiintoaineesta olennaisesti vapaan savukaasun siirtämiseksi mainitun toisen, sisemmän _· vaipan läpi mainittuun polttolaitteiston jälkeiseen 35 prosessivaiheeseen tunnettu siitä, että i2 88200 - mainitun hiukkaserottimen (6) ainakin ensimmäinen, ulompi vaippa (7) on sinänsä tunnetusti järjestetty sopivimmin putkirakenteiseksi lämmönsiirtopinnaksi, 5 jolloin putkirakenteen sisälle on järjestetty lämmönsiirtoväliainevirtaus ja että savukaasun sisääntulojärjestely (9) ensimmäiseen, ulompaan vaippaa (7) on järjestetty ulottumaan 10 koko vaipan ympärysmitalle.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen polttolaitteisto, tunnettu siitä, että reaktorikammion (1) poik- kileikkausmuoto ainakin hiukkaserottimen (6) kohdalla 15 on pyöreä, ja että sen keskiöviiva on järjestetty yhtymään hiukkaserottimen (6) vaippojen (7, 8) yh teiseen keskiöviivaan.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen polttolaitteisto, 20 tunnettu siitä, että sisääntulojärjestely (9) koostuu useista määrävälein vaipan (7) ympärysmitalle järjestetyistä aukoista (21).
4. Patenttivaatimusten 1 ja 3 mukainen polttolait-25 teisto, tunnettu siitä, että sisääntulojärjestelyn (9) aukot (21) ovat olennaisesti samankokoisia ja sijoitettu samaan korkeusasemaan.
5. Patenttivaatimusten 1, 2 ja 3 mukainen polttolait- 30 teisto, tunnettu siitä, että aukkoja (21) on järjestetty ensimmäisen, ulomman vaipan (7) ympärysmitalle 5-30 kappaletta.
6. Patenttivaatimusten 1 ja 2 mukainen polttolait- 35 teisto, tunnettu siitä, että aukkojen (21) pys- tysivujen kohdalle on muodostettu siiveke (20) aina 13 8 8 2 C O kahden vierekkäisen aukon (21) väliin, savukaasuvir-tauksen ohjaamiseksi pääasiassa tangentiaalisesti ensimmäisen, ulomman vaipan (7) sisäosaan.
7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen polttolaitteisto, tunnettu siitä, että siivekkeiden (20) muodostama siivekkeistö on oleellisesti sijoitettu ensimmäisen, ulomman vaipan (7) sisäpuolelle.
8. Patenttivaatimuksen 6 mukainen polttolaitteisto, tunnettu siitä, että kukin siiveke (20) on muodostettu oleellisesti keraamisesta materiaalista valmistetuista muotokappaleista, ja että kunkin siivekkeen (20) sisälle on sijoitettu ainakin yksi ensimmäisen, 15 ulomman vaipan (7) lämmönsiirtopintaan liittyvä putki.
9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen polttolaitteisto, tunnettu siitä, että ensimmäisen, ulomman vaipan (7) putkirakenne on harvennettu sisääntulojärjestelyn 20 (9) kohdalla.
10. Patenttivaatimuksen 8 mukainen polttolaitteisto, tunnettu siitä, että osa ensimmäisen, ulomman vaipan (7) putkirakenteisen lämpöpinnan putkista on ··· 25 taivutettu sisääntulojärjestelyn (9) kohdalla sijoit- - tumaan siivekkeen (20) muodostaman muotokappaleen poik kileikkauksen sisäpuolle.
11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen polttolaitteisto, 30 tunnettu siitä, että sisääntulojärjestely (9) on sijoitettu reaktorikammion (1) yläosaan siten, että se ulottuu alaspäin olennaisesti välittömästi savukaasujen pystysuuntaista virtausta estävän reaktorikammion ' (1) pinnan (la) kohdalta alkaen. 35 14 8 8 2 C ϋ
12. Patenttivaatimuksen 1 mukainen polttolaitteisto, tunnettu siitä, että ensimmäisen, ulomman vaipan (7) lämmönsiirtoväliainesyöttö on järjestetty tapah-5 tumaan palautuskanavan (10) kautta, jolloin palautus-kanava (10) on myös oleellisesti järjestetty lämmön-siirtopinnaksi, jonne lämmönsiirtoväliaine on järjestetty syötettäväksi arinarakenteen (2) kautta. is 88200
Priority Applications (14)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI900436A FI88200C (fi) | 1990-01-29 | 1990-01-29 | Foerbraenningsanlaeggning |
| HU91154A HU210742B (en) | 1990-01-29 | 1991-01-17 | Combustion unit |
| SE9100152A SE508061C2 (sv) | 1990-01-29 | 1991-01-18 | Förbränningsanläggning med cirkulerande fluidiserad bädd |
| GB9101324A GB2240285B (en) | 1990-01-29 | 1991-01-21 | Combustion unit |
| DE4101918A DE4101918A1 (de) | 1990-01-29 | 1991-01-23 | Verbrennungsanlage |
| AT0015391A AT400071B (de) | 1990-01-29 | 1991-01-24 | Verbrennungseinheit |
| ES9100212A ES2030358A6 (es) | 1990-01-29 | 1991-01-28 | Unidad de combustion |
| ITRM910069A IT1246140B (it) | 1990-01-29 | 1991-01-28 | Unita' di combustione per impianto a letto fluidizzato con separatore di particelle incorporato. |
| SU914894470A RU1836602C (ru) | 1990-01-29 | 1991-01-28 | Установка дл сжигани |
| PL91288876A PL164683B1 (pl) | 1990-01-29 | 1991-01-28 | Urzadzenie spalajace PL PL PL PL PL PL |
| FR9100993A FR2657683B1 (fr) | 1990-01-29 | 1991-01-29 | Ensemble de combustion a separateur de particules incorpore et a lit fluidise. |
| SK198-91A SK278136B6 (en) | 1990-01-29 | 1991-01-29 | Combustion unit |
| US07/647,565 US5070822A (en) | 1990-01-29 | 1991-01-29 | Combustion unit |
| CS91198A CZ279397B6 (cs) | 1990-01-29 | 1991-01-29 | Spalovací jednotka |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI900436 | 1990-01-29 | ||
| FI900436A FI88200C (fi) | 1990-01-29 | 1990-01-29 | Foerbraenningsanlaeggning |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI900436A0 FI900436A0 (fi) | 1990-01-29 |
| FI900436A FI900436A (fi) | 1991-07-30 |
| FI88200B true FI88200B (fi) | 1992-12-31 |
| FI88200C FI88200C (fi) | 1993-04-13 |
Family
ID=8529789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI900436A FI88200C (fi) | 1990-01-29 | 1990-01-29 | Foerbraenningsanlaeggning |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5070822A (fi) |
| AT (1) | AT400071B (fi) |
| CZ (1) | CZ279397B6 (fi) |
| DE (1) | DE4101918A1 (fi) |
| ES (1) | ES2030358A6 (fi) |
| FI (1) | FI88200C (fi) |
| FR (1) | FR2657683B1 (fi) |
| GB (1) | GB2240285B (fi) |
| HU (1) | HU210742B (fi) |
| IT (1) | IT1246140B (fi) |
| PL (1) | PL164683B1 (fi) |
| RU (1) | RU1836602C (fi) |
| SE (1) | SE508061C2 (fi) |
| SK (1) | SK278136B6 (fi) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI89535C (fi) * | 1991-04-11 | 1997-07-22 | Tampella Power Oy | Foerbraenningsanlaeggning |
| US5277151A (en) * | 1993-01-19 | 1994-01-11 | Tampella Power Corporation | Integral water-cooled circulating fluidized bed boiler system |
| AT402846B (de) * | 1994-05-31 | 1997-09-25 | Austrian Energy & Environment | Verbrennungsanlage nach dem prinzip einer zirkulierenden wirbelschicht |
| DE19601031A1 (de) * | 1996-01-13 | 1997-07-17 | Lurgi Lentjes Babcock Energie | Dampferzeuger mit druckaufgeladener zirkulierender Wirbelschichtfeuerung |
| FI101156B (fi) * | 1996-08-30 | 1998-04-30 | Fortum Oil Oy | Kiertomassareaktoriin perustuva menetelmä ja laite hiilivetyjen konver toimiseksi |
| FI101133B (fi) | 1996-08-30 | 1998-04-30 | Fortum Oil Oy | Laitteisto kemiallisiin ja fysikaalisiin prosesseihin |
| FI107435B (fi) | 1996-11-19 | 2001-08-15 | Foster Wheeler Energia Oy | Keskipakoerotinlaitteisto ja menetelmä hiukkasten erottamiseksi leijupetireaktorin kuumista kaasuista |
| FI109881B (fi) * | 1997-11-17 | 2002-10-31 | Fortum Oil & Gas Oy | Menetelmä ja laitteisto kiintoaineen erottamiseksi kaasusta |
| FI106242B (fi) * | 1999-05-20 | 2000-12-29 | Einco Oy | Kiertomassareaktori |
| SE522657C2 (sv) | 1999-07-15 | 2004-02-24 | Tps Termiska Processer Ab | Förfarande och reaktorsystem för avskiljande av partiklar från en gas |
| FI20010676A0 (fi) * | 2001-04-02 | 2001-04-02 | Einco Oy | CSC-reaktori |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4253425A (en) * | 1979-01-31 | 1981-03-03 | Foster Wheeler Energy Corporation | Internal dust recirculation system for a fluidized bed heat exchanger |
| JPS5830481B2 (ja) * | 1980-02-22 | 1983-06-29 | サンエネルギ−株式会社 | 粉粒状燃料の燃焼装置 |
| US4330502A (en) * | 1980-06-16 | 1982-05-18 | A. Ahlstrom Osakeyhtio | Fluidized bed reactor |
| US4301771A (en) * | 1980-07-02 | 1981-11-24 | Dorr-Oliver Incorporated | Fluidized bed heat exchanger with water cooled air distributor and dust hopper |
| SE441622B (sv) * | 1983-07-15 | 1985-10-21 | Goetaverken Energy Syst Ab | Anordning vid forbrenning av kolhaltigt material i en reaktionskammare med virvelskiktsbedd |
| DE3441923A1 (de) * | 1984-04-26 | 1986-05-28 | Rudolf Dr. 6800 Mannheim Wieser | Wirbelschichtofen mit nachgeschalteten konvektionsheizflaechen |
| DE3415517A1 (de) * | 1984-04-26 | 1985-10-31 | Rudolf Dr. 6800 Mannheim Wieser | Wirbelschichtofen |
| FI85414C (fi) * | 1985-01-29 | 1992-04-10 | Ahlstroem Oy | Anordning foer avskiljning av fast material ur roekgaserna fraon en reaktor med cirkulerande baedd. |
| US4640201A (en) * | 1986-04-30 | 1987-02-03 | Combustion Engineering, Inc. | Fluidized bed combustor having integral solids separator |
| FI85184C (fi) * | 1986-05-19 | 1992-03-10 | Ahlstroem Oy | Virvelbaeddsreaktor. |
| US4793292A (en) * | 1987-07-13 | 1988-12-27 | A. Ahlstrom Corporation | Circulating fluidized bed reactor |
| DE3715516A1 (de) * | 1987-05-09 | 1988-11-17 | Inter Power Technologie | Wirbelschichtfeuerung |
| US4746337A (en) * | 1987-07-06 | 1988-05-24 | Foster Wheeler Energy Corporation | Cyclone separator having water-steam cooled walls |
| EP0298671A3 (en) * | 1987-07-06 | 1990-03-28 | Foster Wheeler Energy Corporation | Cyclone separator having water-steam cooled walls |
| US4896717A (en) * | 1987-09-24 | 1990-01-30 | Campbell Jr Walter R | Fluidized bed reactor having an integrated recycle heat exchanger |
| US4947803A (en) * | 1989-05-08 | 1990-08-14 | Hri, Inc. | Fludized bed reactor using capped dual-sided contact units and methods for use |
| US4979448A (en) * | 1990-01-08 | 1990-12-25 | International Paper Company | Apparatus and method for recovery of constituents and heat from fluidized bed combustion |
-
1990
- 1990-01-29 FI FI900436A patent/FI88200C/fi active IP Right Grant
-
1991
- 1991-01-17 HU HU91154A patent/HU210742B/hu not_active IP Right Cessation
- 1991-01-18 SE SE9100152A patent/SE508061C2/sv unknown
- 1991-01-21 GB GB9101324A patent/GB2240285B/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-01-23 DE DE4101918A patent/DE4101918A1/de not_active Ceased
- 1991-01-24 AT AT0015391A patent/AT400071B/de not_active IP Right Cessation
- 1991-01-28 PL PL91288876A patent/PL164683B1/pl unknown
- 1991-01-28 ES ES9100212A patent/ES2030358A6/es not_active Expired - Fee Related
- 1991-01-28 IT ITRM910069A patent/IT1246140B/it active IP Right Grant
- 1991-01-28 RU SU914894470A patent/RU1836602C/ru active
- 1991-01-29 CZ CS91198A patent/CZ279397B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1991-01-29 SK SK198-91A patent/SK278136B6/sk unknown
- 1991-01-29 FR FR9100993A patent/FR2657683B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1991-01-29 US US07/647,565 patent/US5070822A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ITRM910069A0 (it) | 1991-01-28 |
| ITRM910069A1 (it) | 1992-07-28 |
| GB2240285A (en) | 1991-07-31 |
| FR2657683A1 (fr) | 1991-08-02 |
| DE4101918A1 (de) | 1991-08-01 |
| PL164683B1 (pl) | 1994-09-30 |
| SE9100152L (sv) | 1991-07-30 |
| GB9101324D0 (en) | 1991-03-06 |
| IT1246140B (it) | 1994-11-15 |
| CS9100198A2 (en) | 1991-09-15 |
| SK278136B6 (en) | 1996-02-07 |
| GB2240285B (en) | 1994-01-26 |
| HUT57887A (en) | 1991-12-30 |
| AT400071B (de) | 1995-09-25 |
| CZ279397B6 (cs) | 1995-04-12 |
| SE9100152D0 (sv) | 1991-01-18 |
| US5070822A (en) | 1991-12-10 |
| FI900436A0 (fi) | 1990-01-29 |
| ES2030358A6 (es) | 1992-10-16 |
| PL288876A1 (en) | 1991-10-21 |
| HU210742B (en) | 1995-07-28 |
| FI88200C (fi) | 1993-04-13 |
| RU1836602C (ru) | 1993-08-23 |
| FI900436A (fi) | 1991-07-30 |
| FR2657683B1 (fr) | 1996-08-02 |
| ATA15391A (de) | 1995-01-15 |
| HU910154D0 (en) | 1991-08-28 |
| SE508061C2 (sv) | 1998-08-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI89203B (fi) | Foerbraenningsanlaeggning | |
| FI88200B (fi) | Foerbraenningsanlaeggning | |
| EP0247047B1 (en) | Circulating fluidized bed boiler | |
| EP0457983B1 (en) | Cyclone separator including a hopper formed by water-steam cooled walls | |
| EP0506343A2 (en) | Cyclone separator roof | |
| KR910001838B1 (ko) | 순환 유동상 반응기(Circulating Fluidized Bed Reactor) | |
| US4959078A (en) | Hot-gas cooling plant | |
| US5226936A (en) | Water-cooled cyclone separator | |
| NL8204227A (nl) | Buizenspleetoven voor het indirect verhitten van splijtbare media. | |
| KR100219906B1 (ko) | 수냉식 원심 분리기 | |
| US4322205A (en) | Regenerative air heater | |
| US4704992A (en) | Waterwall support and configuration for a ranch style fluidized bed boiler | |
| EP0042215A1 (en) | Heater | |
| CA1311395C (en) | Fluidized bed steam generating system including a steam cooled cyclone separator | |
| KR970006967B1 (ko) | 연소장치 | |
| RU2228502C2 (ru) | Технологический нагреватель | |
| FI85183C (fi) | Panna med cirkulerande baedd. | |
| GB1039144A (en) | Improvements in or relating to converter gas cooling chimneys | |
| FI89303C (fi) | Virvelbaeddpanna | |
| US5791300A (en) | Steam generator parallel back end using pendant primary superheater and baffle wall with gas-tight header vestibule | |
| CA1323585C (en) | Cyclone separator having water-steam cooled walls | |
| EP0048628A1 (en) | Apparatus for processing industrial gases | |
| CA1144827A (en) | Vapor generator utilizing stacked fluidized bed and a water-cooled heat recovery enclosure | |
| CN1041859C (zh) | 燃烧器 | |
| GB2103342A (en) | A high-efficiency boiler without a blower |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC | Transfer of assignment of patent |
Owner name: KVAERNER PULPING OY |
|
| FG | Patent granted |
Owner name: KVAERNER POWER OY |