FR2593891A1 - Installation de combustion ayant une chambre de reaction pour un lit fluidise circulant - Google Patents

Installation de combustion ayant une chambre de reaction pour un lit fluidise circulant Download PDF

Info

Publication number
FR2593891A1
FR2593891A1 FR8701069A FR8701069A FR2593891A1 FR 2593891 A1 FR2593891 A1 FR 2593891A1 FR 8701069 A FR8701069 A FR 8701069A FR 8701069 A FR8701069 A FR 8701069A FR 2593891 A1 FR2593891 A1 FR 2593891A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
reaction chamber
chamber
walls
combustion installation
bed
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
FR8701069A
Other languages
English (en)
Inventor
Rolf Olsson
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gotaverken Energy Systems AB
Original Assignee
Gotaverken Energy Systems AB
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 Gotaverken Energy Systems AB filed Critical Gotaverken Energy Systems AB
Publication of FR2593891A1 publication Critical patent/FR2593891A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C10/00—Fluidised bed combustion apparatus
    • F23C10/02—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed
    • F23C10/04—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed the particles being circulated to a section, e.g. a heat-exchange section or a return duct, at least partially shielded from the combustion zone, before being reintroduced into the combustion zone
    • F23C10/08—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed the particles being circulated to a section, e.g. a heat-exchange section or a return duct, at least partially shielded from the combustion zone, before being reintroduced into the combustion zone characterised by the arrangement of separation apparatus, e.g. cyclones, for separating particles from the flue gases
    • F23C10/10—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed the particles being circulated to a section, e.g. a heat-exchange section or a return duct, at least partially shielded from the combustion zone, before being reintroduced into the combustion zone characterised by the arrangement of separation apparatus, e.g. cyclones, for separating particles from the flue gases the separation apparatus being located outside the combustion chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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 
    • F23C2206/00—Fluidised bed combustion
    • F23C2206/10—Circulating fluidised bed
    • F23C2206/101—Entrained or fast fluidised bed

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)

Abstract

Une disposition pour une chambre de réaction 10 comprenant des parois tubulaires 10a transportant un agent de refroidissement, à l'intérieur d'une installation de combustion ayant un lit fluidisé circulant. Le lit est entretenu par l'approvisionnement en combustible, matière granulée inerte et gaz oxygéné sous pression. Les parois 10a de la chambre de réaction sont inclinées et convergent vers le haut, à partir du dessus du niveau d'orifices 12 amenant du gaz secondaire de fluidisation à la chambre. La superficie de la chambre de réaction 10 est réduite de manière continue vers une sortie 22 située près du sommet de ladite chambre. (CF DESSIN DANS BOPI)

Description

la présente invention concerne une installation ae combustion ayant une chambre de réaction comprenant (les parois tubulaires transportant un agent de refroipissement et un lit fluidise circulant alimenté par combustible, matière granulée inerte et gaz oxygéné sous pression.
bans la conception Qes installations décrites ci-dessus, les parois de la chambre de réaction sont aimensionnees en tenant compte de l'érosion proauite par l'écoulement turbulent de la matière granulée nu lit, à laquelle lesdites parois sont exposées. L'é- rosion la plus importante se produit normalement dans les régions inférieures de la chambre de réaction, où le lit est plus dense. Normalement, les régions inférieures d'une chambre de réaction sont par conséquent recouvertes a'un rev8tement protecteur en céramique.
Cependant, les régions supérieures d'une chambre de réaction sont également exposées à un fort degré d'érosion par l'action de la matière du lit.
mutant donné que les chambres de réaction sont normalement construites de panneaux avec des tubes d'acier pour la circulation de l'eau de chaudière, qui est chauffée en passant par les tubes à une surpression importante (de l'orare de 2,5 - 10 Nua), l'érosion des particules granulaires aboutit à un affaiblissement ae chaque tube, au niveau de la région ae surface faisant face au centre de la chambre ae réaction, qui conauit par la suite à une rupture des tubes, lorsque les parois aes tubes deviennent trop minces pour supporter la pression interne. Normalement, une installation de ce type sera arrêtée une fois par an pour une révision générale, au cours de laquelle tous les tubes fortement éroaés et aétériorés seront changés.
Il serait possible de recouvrir toutes les surfaces des panneaux tubulaires exposées à l'érosion avec un revêtent céramique résistant à l'érosion. Rependant cela aboutirait à une altération des propriétés conactrices entre le lit fluidisé et l'agent oe reSroi- pissement à l'intérieur aes tubes, c'est-à-dire à un rendement moindre, si bien qu'une installation aevra être mesurée et tirer plus de combustible pour atteindre un débit donné.
Le but de la présente invention est de réduire-con- sidérablement le problème d'érosion au niveau des parois des tubes de sorte que leur durée de vie probable puisse être améliorée et que la durée et la fréquence de la fermeture pour révision soient réduites.
A cette fin, selon l'invention, toutes les parois de la chambre de réaction sont inclinées et convergent vers le haut, à partir du dessus du niveau d'orifices amenant- du gaz secondaire de fluidisation à la chambre, de sorte que la superficie de la section de la chambre de réaction est réduite de manière continue vers une sortie située près du sommet de ladite chambre.
lie préférence, les parois de la chambre de réaction divergent à partir d'une ligne verticale, vers le centre de ladite chambre à un angle de 20 environ.
Un mode de réalisation de l'invention va maintenant être décrit avec référence au aessin annexé,
La Figure 1 est une coupeverticale le long Ge la ligne
I-I de la Figure 2 d'une installation de combus
tion selon l'invention, et
La Figure 2 est une oeupecorrespondante le long de la
ligne II-lI de la Figure 1.
l'installation de combustion décrite au dessin comprend tous les moyens et appareils nécessaires au fonctionnement d'une installation habituelle ayant un lit fluidisé circulant. Ainsi, l'installation com prend une chambre de réaction 10 ayant des panneaux de paroi avec des tubes longitudinaux verticaux pour la circulation d'eau de chaudière. La partie inférieure de la chambre de réaction 10 a une section horizontale li de revêtement céramique de protection, résistant à la chaleur, qui va le long desdits panneaux de paroi dans un contact étroit.
La section ll a des ouvertures 12 se terminant en orifices 13, 14 à travers lesquels des flux de gaz primaire et secondaire de fluidisation sont introduits dans la chambre, et deux ouvertures 15 pour des brûleurs d'allumage 16 (voir
Figure 2), utilisés pendant que l'installation est mise en marche, pour chauffer la matière granulée du lit au fond de la chambre de réaction. Le fond de ladite chambre a également une sortie 17 pour les cendres qui sont évacuées vers un appareil pour la récupération de l'énergie calorifique résiduelle (non représenté) au moyen de transporteurs à vis 18, 19. De plus, des boîtes 20 pour la distribution de gaz primaire de fluidisation sont prévues en bas de la chambre de réaction, ce gaz étant amené entre les tubes réfrigérants lOa.Un alimenteur à vis mène également à la partie inférieure de la chambre de réaction pour l'approvisionnement en matière du lit, c'est-à-dire en combustible, sable et pierre de chaux en grains.
La matière du lit est conservée en suspension fluidisée durant le fonctionnement de l'installation par l'action du gaz de fluidisation/combustion, où les particules combustibles entrent en combustion avec une quantité d'air inférieure à la quantité stoechiométrique. Les particules lourdes sont conservées en suspension turbulente à l'intérieur de la zone du revêtement céramique 11, alors que les particules plus légères montent plus haut et que les particules les plus fines et les plus légères sont évacues en inerme telçs que les echappements par la sortie d'écnaWent-22 en haut de la chambre. Cette sortie LL est reliée à un cyclone ae séparation 23 pour séparer les particules des échappements, à la suite ae quoi les échappements sont dégagés à travers un entonnoir (non représenté) par un conquit 24 ayant une série de convecteurs 25, 26. les particules séparées sont renvoyées à la chambre de réaction 10 par un conduit de décharge en forme de siphon. 27.
Un collecteur 28 est placé en haut de la chambre de réaction 10 pour recueillir l'eau chaude ou la vapeur des tuyaux 1Oa et des convecteurs 25S 26. L'eau chaude ou la vapeur est distribuée aux destinataires par des tuyaux de transport (non représentés).
Ainsi qu'on le voit à partir du dessin, la génératrice aes parois de la chambre de réaction diverge à partir de la ligne verticale 29, de sorte que la superficie åe la section est réduite de manière continue depuis le bord supérieur du revêtement 11 et vers la haut ae la chambre. L'angle g entre la entre la ligne ver- ticale 29 et les quatre parois de la chambre de réaction est de l'ordre de deux degrés.
se par cette réduction continue åe la super- ficie de la section , le courant ascendant de gaz va augmenter sa vitesse en même temps que les particules en suspension, de sorte qu'une plus grande quantité ae particules va quitter la chambre de réaction par la sortie d'échappement 22 pour se séparer ensuite aans le séparateur cyclone et revenir par le conduit ae décharge 27. Cela aboutit à ce qu'unie quantité de particules moinare ,que dans une chambre de-réaction habituelle correspondante ayant aes parois verticales, vont s'écouler ae façon turbulente et perdre leur énergie ascendante. Ces particules ont tendance à tourbillonner le long aes parois aes tubes, tout d'abora en montant et ensuite,en tournant vers le bas,à descendre en tournoyant le long du côté de la paroi.
mitant donne que les parois divergent Qans le sens aescendant, ces particules se déplaçant de haut en bas seront en contact moindre avec les parois et provoqueront oins d'érosion à celles-ci que dans une chambre de réaction habituelle ayant aes parois verticales.
habituellement, une installation utilisée pour la production d'énergie thermique va fonctionner à es charges variables et avec de légères variations ae combustible, de sorte que la vitesse optimale du gaz ne peut être maintenue. A ces moments la densité de par ticules à l'intérieur de la chambre Cie réaction va aug- menter, aboutissant normalement à une érosion accrue dans une chambre de réaction habituelle ayant des pa- rois verticales. les essais ont montré que la chambre ae réaction selon l'invention va montrer très peu de signes d'érosion, également dans ces conditions de fonctionnement moins qu'optimales.Ce phénomène s'explique par le fait que les particules dans le lit anormalement aense ont un vecteur de vitesse horizontal, petit, qui est dirigé vers l'extéxieur et aboutit à une érosion sur les parois d'une chambre ae réaction habituelle avec des parois verticales, mais a tres peu d'effet sur les parois qui divergent en descendant vers le bord supérieur du revêtement protecteur selon la présente invention.
lies essais pratiques ont prouvé qu'un angle de deux aegrés écarté de la ligne verticale est préférable, mais il est posssible ae construire la chambre avec a'autres angles constants ou variables aivergeant de la ligne verticale.
l'invention n'est pas limitée- au mode de réalisa tion décrit et représenté ci-dessus, et il est clair que uiverses mouifications peuvent être apportées sans s'écarteur de l'étendue des revenaications annexées. nn tant qu'exemple, la chambre de réaction selon l'inven tion peut être utilisée pour d'autres installations que celle décrite, par exemple des installations chimiques, des installations de gazéification ou dtinci- nération aes aéchets. Les tubes peuvent être également courbés en dehors au niveau du bord supérieur du revê- tement 11, empêchant ainsi l'accumulation de dépôts dans la zone du seuil. Autre solution, des moyens protecteurs peuvent être appliqués à ladite zone.

Claims (2)

PREVENDICATIONS
1. Une installation de combustion ayant une chambre de réaction comprenant des parois tubulaires (10a) transportant un agent de refroidissement et un lit fluidisé circulant alimenté en combustible, matière granulée inerte et gaz oxygéné sous pression, caractérisée en ce que toutes les parois (ira) de la chambre de réaction (10) sont inclinées et convergent vers le haut, à partir du dessus du niveau d'orifices (12) amenant du gaz secondaire de fluidisation à la chambre, de sorte que la superficie de la section de la chambre de réaction (10) est réduite de manière continue vers une sortie (22) située près du sommet de ladite chambre.
2. Une installation de combustion selon la revendication 1, caractérisée en ce que les parois (ira) de la chambre de réaction (10) divergent à partir d'une ligne verticale, vers le centre de ladite chambre à un angle (dut) de 20 environ.
FR8701069A 1986-02-05 1987-01-29 Installation de combustion ayant une chambre de reaction pour un lit fluidise circulant Withdrawn FR2593891A1 (fr)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE8600510A SE452360B (sv) 1986-02-05 1986-02-05 Anordning vid en reaktorkammare for en cirkulerande, fluidiserad bedd

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR2593891A1 true FR2593891A1 (fr) 1987-08-07

Family

ID=20363365

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR8701069A Withdrawn FR2593891A1 (fr) 1986-02-05 1987-01-29 Installation de combustion ayant une chambre de reaction pour un lit fluidise circulant

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JPS62186109A (fr)
DE (1) DE3702367A1 (fr)
FI (1) FI870476A (fr)
FR (1) FR2593891A1 (fr)
SE (1) SE452360B (fr)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0384500A1 (fr) * 1989-02-23 1990-08-29 Metallgesellschaft Ag Chambre de combustion pour lit fluidisé
EP0509684A2 (fr) * 1991-04-15 1992-10-21 Foster Wheeler Energy Corporation Réacteur à lit fluidisé avec extraction de matériau particulaire
AU639685B2 (en) * 1989-02-13 1993-08-05 Foster Wheeler Energia Oy Waterwalls in a fluidized bed reactor
WO1996012140A1 (fr) * 1994-10-17 1996-04-25 Austrian Energy & Environment Sgp/Waagner Biro Gmbh Revetement de surface de refroidissement
CN110671815A (zh) * 2019-09-27 2020-01-10 李素庆 一种锅炉尾气处理装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI96541C (fi) * 1994-10-03 1996-07-10 Ahlstroem Oy Järjestely seinämässä sekä menetelmä seinämän pinnoittamiseksi

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU639685B2 (en) * 1989-02-13 1993-08-05 Foster Wheeler Energia Oy Waterwalls in a fluidized bed reactor
EP0384500A1 (fr) * 1989-02-23 1990-08-29 Metallgesellschaft Ag Chambre de combustion pour lit fluidisé
EP0509684A2 (fr) * 1991-04-15 1992-10-21 Foster Wheeler Energy Corporation Réacteur à lit fluidisé avec extraction de matériau particulaire
EP0509684A3 (en) * 1991-04-15 1993-06-23 Foster Wheeler Usa Corporation Fluidized bed reactor with extraction of particulate material
WO1996012140A1 (fr) * 1994-10-17 1996-04-25 Austrian Energy & Environment Sgp/Waagner Biro Gmbh Revetement de surface de refroidissement
US5775265A (en) * 1994-10-17 1998-07-07 Austrian Energy & Environment Sgp/Waagner-Biro Gmbh Cooling surface cladding
CN110671815A (zh) * 2019-09-27 2020-01-10 李素庆 一种锅炉尾气处理装置

Also Published As

Publication number Publication date
FI870476A0 (fi) 1987-02-04
JPS62186109A (ja) 1987-08-14
SE8600510D0 (sv) 1986-02-05
FI870476A (fi) 1987-08-06
SE8600510L (sv) 1987-08-06
DE3702367A1 (de) 1987-08-06
SE452360B (sv) 1987-11-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0161970B1 (fr) Procédé et installation de traitement de matière en lit fluidisé circulant
EP0216677B1 (fr) Chaudière à lit fluidisé circulant
FR2486223A1 (fr) Echangeur de chaleur a lit fluidise
FR2519877A1 (fr) Grille de fluidisation ainsi que foyer de combustion a grille inferieure de soufflage d'air et procede de traitement de matiere particulaire dans une chambre de fluidisation et/ou d'entrainement
EP0119115B1 (fr) Générateur thermique pour la réalisation du chauffage de fluide par échange thermique au moyen d'un lit fluidisé et le procédé pour sa mise en oeuvre
EP0173782B1 (fr) Procédé de traitement de matiéres
US7644669B2 (en) Coal fired process heaters
FR2473553A1 (fr) Procede et appareil pour effectuer la reduction d'une matiere a base d'oxyde de fer dans un lit fluidise
EP0099833B1 (fr) Dispositif de conversion et de récupération d'énergie thermique
FR2593891A1 (fr) Installation de combustion ayant une chambre de reaction pour un lit fluidise circulant
FR2513146A1 (fr) Dispositif d'abaissement de temperature et d'epuration d'un gaz au cours d'un processus de traitement
EP0123339B1 (fr) Appareil de chauffage
JPH02293516A (ja) 灰分級機・冷却器・燃焼器
EP0747462B1 (fr) Réacteur à lits fluidisés pour le traitement thermique des déchets
FR2586941A1 (fr) Dispositif de traitement de matieres solides sous forme de particules, en lit fluidise circulant, en particulier dispositif de gazeification
EP0044316A1 (fr) Chambres de combustion a lit gicle et fluidise
EP0084279B1 (fr) Procédé et installation de récupération de chaleur, notamment pour le refroidissement de cendres
FR2513741A1 (fr) Chaudiere de recuperation equipant une installation de gazeification de combustibles solides
BE500652A (fr)
BE510821A (fr)
FR2481783A1 (fr)
FR2489360A1 (fr) Equipement auxiliaire pour gazogene a charbon
FR2474525A1 (fr) Dispositifs pour gazeifier des combustibles solides semi-pulverises et application a des chambres de combustion precedemment chauffees par des bruleurs de combustibles liquides ou gazeux
FR2546177A1 (fr) Procede et installation perfectionnee de traitement d'une matiere combustible en lit fluidise
JP2005199200A (ja) 熱分解残渣の流動分別方法および装置

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse