HU210742B - Combustion unit - Google Patents
Combustion unit Download PDFInfo
- Publication number
- HU210742B HU210742B HU91154A HU15491A HU210742B HU 210742 B HU210742 B HU 210742B HU 91154 A HU91154 A HU 91154A HU 15491 A HU15491 A HU 15491A HU 210742 B HU210742 B HU 210742B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- flue gas
- heat transfer
- reactor chamber
- gas inlet
- outer jacket
- Prior art date
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims description 20
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 46
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 40
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 37
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 36
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 6
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 4
- 239000013529 heat transfer fluid Substances 0.000 claims description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 9
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HXELDDLUAGVKCK-UHFFFAOYSA-N [N]=O.[S] Chemical compound [N]=O.[S] HXELDDLUAGVKCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000005243 fluidization Methods 0.000 description 1
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 1
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 238000013022 venting Methods 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
A találmány tárgya részecske-keringtetéssel működő égetőegység, amely tartalmaz:
- egy függőleges helyzetben elrendezett reaktorkamrát, amelynek függőleges falszerkezete hőátadó keringtető csövekből álló hőátadó felületként van kialakítva, emellett a reaktorkamra alsó részében egy exoterm égési reakciót megvalósító, tüzelőanyaggal és levegővel táplált fluidizált ágy van kialakítva, ahonnan a reakció során keletkező és szilárd részecskéket tartalmazó füstgázok felfelé, a reaktorkamrába áramlanak, és tartalmaz emellett
- legalább egy részecske-leválasztót, célszerűen egy úgynevezett ciklon leválasztót, amely a reaktorkamrán belül, annak felső részében van elrendezve, amely részecske-leválasztónak két egymáson belül elrendezett, függőleges helyzetű köpenye van, amelyek középvonala egybeesik, és ahol az első, vagyis a külső köpeny egy füstgáz-bemenettel van ellátva, ugyanakkor ezen első, vagyis külső köpeny alsó része egy a füstgázokból leválasztott szilárd részecskéket a reaktorkamra alsó részébe visszajuttató visszavezető csatornával van összekötve, míg a nyitott végekkel rendelkező, csőszerű kialakítású második, vagyis belső köpeny felső vége egy következő eljárási lépcsőhöz van csatlakoztatva, amelybe a második, vagyis belső köpeny belsején keresztül a szilárd részecskéktől lényegében megtisztított füstgáz van bevezetve, emellett a részecske-leválasztónak az első, vagyis a külső köpeny is hőátadó közeget keringtető csövekből álló hőátadó felületként van kialakítva és az első, vagyis a külső köpenybe bevezető füstgáz-bemenet ezen külső köpeny teljes kerületére kiterjedő módon van kialakítva.
Egy ilyen jellegű égetőegység lényegében ismertnek tekinthető például a következő szakirodalmi forrásból: F. A. Zenz: „Fluidization and Fűid Partiele Systems, Pemm.-Corp. Publications, vol. II, Draft 1989, 333-334 old. Ez a publikáció az úgynevezett buborékoltatott fluidágyas reaktorokkal foglalkozik. A publikációban ismertetett reaktor azonban adott szerkezeti felépítése és áramlási tulajdonságai következtében annyira alkalmatlan gyakorlati használatra, hogy nem is létezik gyakorlati alkalmazása, különösen nem olyan alkalmazása, ahol a reaktorkamra részecske-leválasztót is magában foglalna.
Általánosságban elmondható, hogy a részecske-keringtetéses technikával működő fluidágyas kazánok, az úgynevezett keringtetéses reaktorok, amelyek működési elvén alapul a találmány tárgyát képező égetőegység is, egyre népszerűbbek lettek a műszaki életben, mivel igen alacsony költségek mellett teszik lehetővé a kénés nitrogénoxid-kibocsátás csökkentését a törvényesen megengedett szintre. Különösen kiváló a keringtetéses reaktor gazdaságossága kéntartalmú tüzelőanyagok esetén, amennyiben a berendezés hőteljesítménye 200 MW alatti. A műszaki alkalmazás során az égetés elsődleges célja hőenergia termelése, amelyet azután a reaktorkamra hőátadó közegéhez vezetnek, amely általában víz. A reaktorkamra falai ezért általában csöves szerkezetűek, melyet párhuzamos csövek és ezeket egymással összekötő, gáztömör panelszerkezetet létrehozó bordaszerű elemek képeznek. Hagyományosan a részecske-leválasztók és a szilárd anyag visszavezető rendszere a reaktorkamrától elkülönítve szerkezeti egységeket képeznek. A részecske-leválasztó és a visszavezető rendszer szokásosan egy acélból készült külső tartószerkezettel, valamint egy belső kerámiaréteggel rendelkezik, mely utóbbi elszigeteli az acélszerkezetet a fonó részecske-gáz-szuszpenziótól.
Az ilyen kialakítás előnye abban van, hogy egyszerű a reaktor és a részecske-leválasztó szerkezeti felépítése. Számos tapasztalat gyűlt össze ennek gyakorlati alkalmazhatóságával kapcsolatban. A hagyományos konstrukciók hátránya viszont a nagy térigény, mivel bennük mind a reaktorkamra, mind pedig a részecskeleválasztó főbb méreteiket tekintve hasonló nagyságúak és konstrukciós okokból viszonylag messze kell ezeket egymástól elhelyezni. Ez azzal a további hátránnyal jár, hogy a szilárd anyag visszavezető rendszere bonyolult kialakításúvá válik, mivel ezt el kell látni egy külön gázáramszabályozó egységgel, amely egység a gyakorlatban a visszavezető csatornában elhelyezett külön fluidizált ágyként van megvalósítva.
Az US 4 746 337 számú szabadalmi leírás alapján ismert a részecske-leválasztó első, vagyis külső köpenyének hőátadó felületként való kialakítása, azonban ebben az irat egy hőálló ciklon leválasztóról van szó. Ha viszont egy a reaktorkamrába beépített részecskeleválasztó legalább első, vagyis külső köpenye van hőátadó felületként kialakítva, a teljes égetőegység egy eleve jól tervezhető egységgé válik mind a szerkezeti felépítését, mind pedig a hőtágulási tulajdonságait illetően. A hagyományos műszaki megoldásnál ugyanis egy hőátadó felületként működő reaktorkamra és egy szigetelt részecske-leválasztó egymáshoz való csatlakoztatása komoly problémát jelentett, tekintettel eltérő viselkedésükre hőtágulás esetén. Nyilvánvaló, hogy a masszív részecske-leválasztót, amely megközelítőleg 300 mm vastagságú kerámiaelemeket tartalmaz, alá kell támasztani az alsó síkján és önhordó acélburkolattal kell ellátni. A panelszerkezetből álló reaktorkamra előnyösen felülről van megfogva, így a hőtágulás főként lefelé irányul. Működés közben a reaktorkamra hőmérséklete egy hagyományos keringtetéses reaktorban jellegzetesen 300 °C körül van, míg a részecske-leválasztó acélburkolatát biztonsági okokból és a hőveszteségek minimalizálása érdekében legfeljebb 80 °C-on szabad tartani, ennélfogva nyilvánvaló, hogy a hagyományos keringtetéses reaktorok komoly hőmozgásokat szenvednek el az indítás és a leállítás alatti hőmérsékletváltozások következtében. A fejlettebb, reaktorkamrába beépített ciklon leválasztóval rendelkező megoldások már kiküszöbölik a fent említett problémákat, mivel ezeknél az égetőegység mint egységes egész viselkedik az indítás és a leállítás alatti hőmérsékletváltozások során.
Ezen fejlettebb megoldások közé tartozik a GB
HU 210 742 Β
160 119 A és a DE-OS 3 441 923 számú szabadalmi leírás is, amelyek reaktorkamrával és ebbe beépített ciklon leválasztóval rendelkező égetőegységeket ismertetnek.
A BG 2 160 119 A számú szabadalmi irat szerinti megoldásnál a ciklon leválasztó vízszintesen van elrendezve és a füstgáz-bemenetet csupán egyetlen cső képezi, így ez a szerkezet nem alkalmas a füstgázáram teljes kerület menti egyenletes eloszlatására és intenzív hőátadásra a füstgáz-bemenet tartományában, ennélfogva gyenge a hatékonysága.
A DE 3 441 923 sz. közzétételi irat szerinti megoldásnál, amelynek felépítése gyakorlatilag megfelel a bevezetőben vázolt égetőegység szerkezeti felépítésének, a reaktorkamra álló elrendezésű, és a ciklon leválasztóba való füstgáz-bevezetést a teljes kerület mentén biztosítja, hátránya azonban, hogy nem oldja meg a füstgázbemeneti tartomány hűtését, így egy bonyolult csőátvezetési megoldást kénytelen alkalmazni az égetőegység reaktorkamrája és egy utána kapcsolt konvekciós fűtőfelületű modul között, a hőátadó közeget szállító csövek reaktorfalon keresztüli kivezetésével, ugyanakkor ennélfogva nem képes a ciklon teljes felületi tartományát bevonni hőátadási célokra, csupán a füstgáz-bemenet alatti tartományt.
A találmány által megoldandó feladat olyan égetőegység létrehozása, amely a részecske-keringtetéses technika elvén alapulva kedvező kialakítással rendelkezik mind a szerkezeti felépítés, mind pedig az áramlási tulajdonságok tekintetében olyan esetekben is, amikor a részecske-leválasztót a reaktorkamra belsejében kell elhelyezni, egyúttal kiküszöböli a technika állása alapján eddig ismert megoldások hátrányait, vagyis azoknál egyszerűbb és kompaktabb felépítésű, ugyanakkor a részecske-leválasztó teljes felületét képes hőátadási célokra kihasználni, ennélfogva az eddig ismert berendezéseknél jobb hatásfokkal működik.
A kitűzött feladatot a bevezetőben ismertetett felépítésű égetőegységből kiindulva a találmány értelmében azáltal oldjuk meg, hogy
- a füstgáz-bemenet több, a külső köpeny kerületében egymástól állandó osztásközzel kialakított nyílásból áll,
- a nyílások függőleges széleinek helyén két-két szomszédos nyílás között egy-egy, a füstgázáramot a kellő perdület biztosításához tangenciálisan a külső köpenyen belülre irányító, terelőszárny van elrendezve, ahol mindegyik terelőszárny egy-egy kerámia anyagból készített alakos elemből áll és mindegyik terelőszámy belsejében legalább egy az első, vagyis a külső köpeny hőátadó felületéhez tartozó cső van elrendezve.
Ez a találmány szerinti kialakítás lehetővé teszi a füstgáz-bemenetnek a külső részecskeleválasztó-köpeny teljes kerületére való, egyenletes füstgázáramlást biztosító kiterjesztésén túl a részecske-leválasztó teljes felületi tartományának kihasználását hőátadási célokra, a füstgázbemeneti járatrendszer minimális térigénye, valamint működési és gazdaságossági szempontból egyaránt optimális anyagmegválasztás mellett, minthogy a füstgáz-bemenetnél a terelőszárnyakban átvezetett fémanyagú csövek a terelőszárnyak kerámia anyaga által védve vannak a túl magas hőmérsékletek és az erős koptató hatás ellen. További előnyt jelent, hogy a csöves szerkezetű hőátadó felület alkalmazása révén a részecske-leválasztó első, vagyis külső köpenyében maguk a csövek által vagy néhány esetben a csövek meghajlítása révén képezhető a füstgáz-bemenet tartószerkezete, így a részecske-leválasztó könnyen felszerelhető a reaktorkamra tetőszerkezetére, ugyanakkor a csövek füstgázbemeneti nyílások közötti átvezetése a terelőszámyakban egy kompakt és egyszerű felépítést eredményez, miközben a terelőszárnyak a füstgázáramot optimális leválasztó hatást biztosító módon terelik a részecske-leválasztó belsejébe.
A találmány értelmében célszerű, ha a reaktorkamra legalább a részecske-leválasztó beépítési tartományában körkeresztmetszetű és középvonala egybeesik a részecske-leválasztó köpenyeinek közös középvonalával. Ugyancsak célszerű, ha a füstgázbemenet nyílásai lényegében azonos méretűek és azonos magassági szinten vannak kialakítva. A külső köpeny kerületében célszerűen 5-30 nyílás van kialakítva és a terelőszárnyak többsége a külső köpeny külső burkolókörén belül van elrendezve.
A külső köpeny hőátadó felületet képező csövei előnyösen a füstgáz-bemenet tartományában, egymástól térközökkel elválasztva vannak elrendezve és ezen csövek egy része a füstgáz-bemenetnél a terelőszámyat képező alakos elem keresztmetszetén belülre van behajlítva.
A találmány egyik célszerű kiviteli alakjánál a füstgáz-bemenet úgy van a reaktorkamra felős részében kialakítva, hogy lefelé lényegében közvetlenül a reaktorkamrának a füstgázok függőleges áramlását megakadályozó tetőszerkezetétől kiindulva terjed ki.
A találmány egy ugyancsak célszerű kiviteli alakjánál a külső köpeny a visszavezető csatornán keresztül van hőátadó közeggel táplálva, ugyanakkor a visszavezető csatorna szintén hőátadó felületként való működésre alkalmas módon van kialakítva, amelybe a hőátadó közeg a rostélyszerkezeten keresztül van betáplálva.
A találmányt részletesebben kiviteli példa kapcsán, a csatolt rajz alapján ismertetjük,
A rajzon az 1. ábra egy találmány szerinti égetőegység középvonal mentén vett függőleges metszetét mutatja, a 2. és 3. ábra az 1. ábra szerinti égetőegység A-A vonal mentén vett részleges keresztmetszetét mutatja a füstgáz-bemenet tartományában, két változatban, míg a 4. ábra az 1. ábra szerinti égetőegység B-B vonal mentén vett keresztmetszete.
A találmány szerinti égetőegység főbb részeit az 1.
ábra szemlélteti. Amint az az 1. ábrán látható, a példaként bemutatott égetőegységnek körkeresztmetszetű 1 reaktorkamrája van, amely függőleges helyzetben van felállítva. Az 1 reaktorkamra köpenyét képező falszer3 kezet lényegében hőátadó felületként van kialakítva, amely csöves szerkezetű és a falszerkezetnek legalább a függőleges részére terjed ki. A csöves szerkezet belsejében hőátadó közeg van áramoltatva. Az 1 reaktorkamra alsó részében 2 rostélyszerkezet van elrendezve, amelyhez égéslevegő-betáplálás van hozzárendelve, például hagyományos (nem ábrázolt) fúvókarendszer formájában. Ebből a célból a 2 rostély szerkezet alatt egy úgynevezett 3 szélszekrény van elrendezve, amelyen keresztül az égéslevegő a fúvókarendszerhez van vezetve. Emellett a 2 rostélyszerkezet tartományában található egy 4 tüzelőanyag-tápforrás és egy 5 kilépőnyílás a durva anyagok számára.
A 2 rostélyszerkezet tetején van kialakítva a fluidizált ágy és a benne keletkező füstgázok felfelé áramlanak, szilárd anyagot is magukkal ragadva.
Az 1 reaktorkamra felső részében egy első, vagyis külső 7 köpennyel és egy második, vagyis belső 8 köpennyel rendelkező 6 részecske-leválasztó van elrendezve, ahol a 7, 8 köpenyek mindegyike köralakú vízszintes keresztmetszettel rendelkezik és amelyek középvonalai lényegében egybeesnek, sőt előnyösen egybeesnek az 1 reaktorkamra középvonalával is. Az első, vagyis külső 7 köpeny egy 9 füstgáz-bemenettel van ellátva. Emellett a külső 7 köpeny alul egy a tengelyvonalra nézve szimmetrikus 7a kúposán összeszűkülő résszel rendelkezik, amelyhez egy függőleges 10 visszavezető csatorna van csatlakoztatva, amely előnyösen körkeresztmetszetű és középvonala egybeesik az 1 reaktorkamra középvonalával. A 10 visszavezető csatorna függőleges irányban az első, vagyis külső 7 köpeny alsó részétől az 1 reaktorkamra alsó részéig, a fluidizált ágy tartományáig húzódik.
A 6 részecske-leválasztó második vagy belső 8 köpenye függőleges irányban lényegesen rövidebb, mint a külső 7 köpeny és lényegében csőszerű kialakítású. A belső 8 köpeny felső része egy az égetőegységet követő eljárási lépcsőhöz van csatlakoztatva, szilárd anyagtól lényegében mentes füstgázokat vezetve ezen eljárási lépcsőhöz.
A 6 részecske-leválasztónak legalább az első, vagyis külső 7 köpenye előnyösen csöves szerkezetű hőátadó felületként van kialakítva, amelyben hőátadó közeg van áramoltatva. Természetesen a második, vagyis a belső 8 köpeny is kialakítható párhuzamos csövek által képzett hőátadó felületként.
Amint az az 1. ábrán jól látható, az 1 reaktorkamra falát képező csöves szerkezet, amelyben hőátadó közeg van áramoltatva, úgy van kialakítva, hogy egyúttal az égetőegység illetve az 1 reaktorkamra la tetőszerkezetét is képezze, emellett és az 1 reaktorkamra alsó részében levő gyűrűalakú 11 elosztócsőből kilépő csövek közül legalább néhány egy gyűrűalakú 12 gyűjtőcsőben végződik, amely körbeveszi a 6 részecske-leválasztó második, vagyis belső 8 köpenyét, amely 8 köpeny hozzá van erősítve a gyürüalakú 12 gyűjtőcsőhöz. Az említett gyűrűalakú 11 elosztócsőből kilépő csövek egy része az 1 reaktorkamra felső részében, amint az az
1. ábrán is látható, egy második gyűrűalakú 13 gyűjtőcsőhöz csatlakoztatható, amely az 1 reaktorkamra felső részében van elrendezve. Ugyancsak az 1. ábrán látható, hogy a gyűrűalakú 11 elosztócső vízzel, vagyis hőátadó közeggel látja el a csöves szerkezetű 2 rostélyszerkezeten keresztül a gyűrűalakú 14 elosztócsövet, amely a 10 visszavezető csatorna alatt van elhelyezve, sé függőleges 15 csövek képeznek összeköttetést a 14 elosztócsőtől egy második gyűrűalakú 16 elosztócsőig, amely a 10 visszavezető csatorna alsó részében van elrendezve, emellett a 10 visszavezető csatorna, mint egész, függőleges csöveket tartalmazó hőátadó felületként van kiképezve. A hőátadó közeg a 10 visszavezető csatornán keresztül a külső 7 köpeny alsó részéhez áramlik, innen pedig a 7 köpeny csöves szerkezetén, valamint közbenső 18a, 18b gyűjtókamrákon keresztül egy gyűrűalakú 17 gyűjtőcsőbe. A fentiekből nyilvánvaló, hogy a hőátadó közeg áramlása egyszerű módon úgy terelhető, hogy gyakorlatilag az egész égetőegység hőátadó felületként működjön.
A külső 7 köpeny egyik lehetséges kiviteli változata látható az 1. ábrán, ahol a második gyűrűalakú közbenső 18b gyűjtőkamra a 9 füstgáz-bemenet alsó részének közelében van elrendezve, ahonnan a csöves szerkezet felfelé, egészen a 17 gyűjtőcsőig terjed ki. Ily módon a
2. ábrán bemutatott szerkezethez jutunk, ahol a 9 füstgáz-bemenet több, egymástól meghatározott távolságra levő nyílásból tevődik össze az első, vagyis külső 7 köpeny kerületében, amely nyílások azonos méretűek, előnyösen négyszögletesek és azonos magassági szinten helyezkednek el. Ez a 9 füstgáz-bemenet az 1 reaktorkamra felső részén, közvetlenül az 1 reaktorkamra la tetőszerkezete alatt van kialakítva, ahol az la tetőszerkezet egyúttal zárófelületként szolgál a füstgázok függőlegesen felfelé tartó árama számára. Az égetőegység méretétől függően a 9 füstgáz-bemenetben kialakított nyílások száma 5 és 30 között változhat.
A közbenső 18b gyűjtőkamrából kilépő egy vagy több, 19 illetve 19a, b, c csőből bemeneti elemek vannak képezve, amelyek mindegyike ritkábban van elrendezve az első, vagyis külső 7 köpeny 18b gyűjtőkamra alatti falszakaszának csőelrendezéséhez képest, és egyegy előnyösen kerámia anyagból készített 20 terelőszárny belsejében vannak elhelyezve. A bemeneti elemek el vannak látva megfelelő megfogó elemekkel, például bilincsekkel a kerámia anyag és a bemeneti elemeket alkotó csövek összefogására. Az említett 20 terelőszámyak sorozata elfordított helyzetben van elhelyezve az első, vagyis külső 7 köpeny kerületéhez képest, így a füstgázok leginkább tangenciálisan áramlanak be a külső 7 köpeny által határolt belső térbe a 9 füstgáz-bemenet 21 nyílásain keresztül. Amint az különösen a 2. ábrán jól látható, a 20 terelőszámyak alapvetően a külső 7 köpeny külső határolófelületén belül vannak elrendezve.
A 3. ábra a találmány szerinti égetőegység 6 részecske-leválasztójának 9 egy másik szerkezeti változatát mutatja, ahol nincs füstgáz-bemenetének közbenső 18b gyűjtőkamra, mint az 1. és 2. ábrán, hanem a külső 7 köpeny csövei egységesen tovább folytatódnak az első 18a gyűjtőkamrától az la tetőszerkezet feletti 17 gyűjtőcsőig. Ebben az esetben a kerámia anyagú 20
HU 210 742 Β terelőszárnyak a külső 7 köpeny csöves hőátadó felületének azon csőrészein fogadják be, amelyek a 9 füstgáz-bemenet tartományában találhatók. Ezek a csőrészek a 7 köpeny felületi síkja felől úgy vannak meghajlítva, hogy az adott 20 terelőszámy vízszintes keresztmetszetébe kerüljenek és ezek a részek megfogó elemekkel vannak ellátva, amelyek biztosítják ezen részek és a kerámia anyag összefoglalását. A 3. ábrán bemutatott kiviteli alaknál mindegyik 20 terelőszámy keresztmetszete három csőrészt tartalmaz, ahol a középső 19a cső az első, vagyis külső 7 köpeny síkjában helyezkedik el, az egyik mellette levő 19b cső befelé van hajlítva a 7 köpenyhez képest, míg a másik mellette levő 19c cső kifelé van hajlítva a 7 köpenyhez képest. Ily módon a 20 terelőszámyak sorozata van kialakítva, amelyek részben a 7 köpenyen kívül helyezkednek el. Nyilvánvaló, hogy a csövek meghajlítása úgy is megvalósítható, hogy a 2. ábra szerinti szerkezetet kapjuk, ahol a terelőszámyak sorozata csaknem teljesen a 7 köpeny külső felületén belül van elrendezve. Ebben az esetben valamennyi hajlítandó csövet befelé kell hajlítani, a 7 köpenyen belülre.
A 4. ábra az 1. ábra szerinti égetőegység B-B vonal mentén vett keresztmetszetét mutatja a 2. ábra szerinti kiviteli alak szerkezetének szemléltetése céljából.
Claims (9)
1. Részecske-keringtetéssel működő égetőegység, amely tartalmaz:
- egy függőleges helyzetben elrendezett reaktorkamrát (1), amelynek függőleges falszerkezete hőátadó közeget keringtető csövekből álló hőátadó felületként van kialakítva, emellett a reaktorkamra (1) alsó részében egy exoterm égési reakciót megvalósító, tüzelőanyaggal és levegővel táplált fluidizált ágy van kialakítva, és tartalmaz emellett
- legalább egy, a fluidizált ágyban végbemenő reakció során keletkező, felfelé áramló füstgázokban levő szilárd részecskék leválasztására alkalmas részecske-leválasztót (6), célszerűen egy úgynevezett ciklon leválasztót, amely a reaktorkamrán (1) belül, annak felső részében van elrendezve, amely részecske-leválasztónak (6) két egymáson belül elrendezett, függőleges helyzetű köpenye (7, 8) van, amelyek középvonala egybeesik, és ahol az első, vagyis a külső köpeny (7) egy füstgáz-bemenettel (9) van ellátva, ugyanakkor ezen első, vagyis külső köpeny (7) alsó része egy a füstgázokból leválasztott szilárd részecskéket a reaktorkamra (1) alsó részébe visszajuttató visszavezető csatornával (10) van összekötve, míg a nyitott végekkel rendelkező, csőszerű kialakítású, a belsejében szilárd részecskéktől megtisztított füstgázt továbbító második, vagyis belső köpeny (8) felső vége egy következő eljárási lépcsőhöz van csatlakoztatva, emellett a részecske-leválasztónak (6) az első, vagyis a külső köpenye (7) is hőátadó közeget keringtető csövekből álló hőátadó felületként van kialakítva és az első, vagyis a külső köpenybe (7) bevezető füstgáz-bemenet (9) ezen külső köpeny (7) teljes kerületére kiterjedő módon van kialakítva, azzal jellemezve, hogy
- a füstgáz-bemenet (9) több, a külső köpeny (7) kerületében egymástól állandó osztásközzel kialakított nyílásokból (21) áll,
- a nyílások (21) függőleges széleinek helyén kétkét szomszédos nyílás (21) között egy-egy, a füstgázáramot tangenciálisan a külső köpenyen (7) belülre irányító terelőszárny (20) van elrendezve, ahol mindegyik terelőszámy (20) egy-egy kerámia anyagból készített alakos elemből áll és mindegyik terelőszárny (20) belsejében legalább egy az első, vagyis a külső köpeny (7) hőátadó felületéhez tartozó cső (19, 19a, 19b, 19c) van elrendezve.
2. Az 1. igénypont szerinti égetőegység, azzal jellemezve, hogy a reaktorkamra (1) legalább a részecskeleválasztó (6) beépítési tartományában körkeresztmetszetű és középvonala egybeesik a részecske-leválasztó (6) köpenyeinek (7, 8) közös középvonalával.
3. Az 1. igénypont szerinti égetőegység, azzal jellemezve, hogy a füstgáz-bemenet (9) nyílásai (21) lényegében azonos méretűek és azonos magassági szinten vannak kialakítva.
4. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti égetőegység, azzal jellemezve, hogy a külső köpeny (7) kerületében 5-30 nyílás (21) van kialakítva.
5. Az 1. igénypont szerinti égetőegység, azzal jellemezve, hogy a terelőszámyak (20) többsége a külső köpeny (7) külső burkolókörén belül van elrendezve.
6. Az 1. igénypont szerinti égetőegység, azzal jellemezve, hogy a külső köpeny (7) hőátadó felületet képező csövei a füstgáz-bemenet (9) tartományában egymástól térközökkel elválasztva vannak elrendezve.
7. Az 1. igénypont szerinti égetőegység, azzal jellemezve, hogy a külső köpeny (7) hőátadó felületét alkotó csövek egy része (19b, 19c) a füstgáz-bemenetnél (9) a terelőszárnyat (20) képező alakos elem keresztmetszetén belülre van hajlítva.
8. Az 1. igénypont szerinti égetőegység, azzal jellemezve, hogy a füstgáz-bemenet (9) úgy van a reaktorkamra (1) felső részében kialakítva, hogy lefelé lényegében közvetlenül a reaktorkamrának (1) a füstgázok függőleges áramlását megakadályozó tetőszerkezetétől (la) kiindulva terjed ki.
9. Az 1. igénypont szerinti égetőegység, azzal jellemezve, hogy a külső köpeny (7) a visszavezető csatornán (10) keresztül van hőátadó közeggel táplálva, ugyanakkor a visszavezető csatorna (10) szintén hőátadó felületként van kialakítva, amelybe a hőátadó közeg a rostélyszerkezeten (2) keresztül van betáplálva.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI900436A FI88200C (fi) | 1990-01-29 | 1990-01-29 | Foerbraenningsanlaeggning |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HU910154D0 HU910154D0 (en) | 1991-08-28 |
| HUT57887A HUT57887A (en) | 1991-12-30 |
| HU210742B true HU210742B (en) | 1995-07-28 |
Family
ID=8529789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU91154A HU210742B (en) | 1990-01-29 | 1991-01-17 | Combustion unit |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5070822A (hu) |
| AT (1) | AT400071B (hu) |
| CZ (1) | CZ279397B6 (hu) |
| DE (1) | DE4101918A1 (hu) |
| ES (1) | ES2030358A6 (hu) |
| FI (1) | FI88200C (hu) |
| FR (1) | FR2657683B1 (hu) |
| GB (1) | GB2240285B (hu) |
| HU (1) | HU210742B (hu) |
| IT (1) | IT1246140B (hu) |
| PL (1) | PL164683B1 (hu) |
| RU (1) | RU1836602C (hu) |
| SE (1) | SE508061C2 (hu) |
| SK (1) | SK278136B6 (hu) |
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 |
| DE3415517A1 (de) * | 1984-04-26 | 1985-10-31 | Rudolf Dr. 6800 Mannheim Wieser | Wirbelschichtofen |
| DE3441923A1 (de) * | 1984-04-26 | 1986-05-28 | Rudolf Dr. 6800 Mannheim Wieser | Wirbelschichtofen mit nachgeschalteten konvektionsheizflaechen |
| 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 |
| EP0298671A3 (en) * | 1987-07-06 | 1990-03-28 | Foster Wheeler Energy Corporation | Cyclone separator having water-steam cooled walls |
| US4746337A (en) * | 1987-07-06 | 1988-05-24 | 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 IT ITRM910069A patent/IT1246140B/it active IP Right Grant
- 1991-01-28 RU SU914894470A patent/RU1836602C/ru active
- 1991-01-28 ES ES9100212A patent/ES2030358A6/es not_active Expired - Fee Related
- 1991-01-29 US US07/647,565 patent/US5070822A/en not_active Expired - Lifetime
- 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
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI900436A (fi) | 1991-07-30 |
| PL288876A1 (en) | 1991-10-21 |
| FI900436A0 (fi) | 1990-01-29 |
| AT400071B (de) | 1995-09-25 |
| ITRM910069A0 (it) | 1991-01-28 |
| CZ279397B6 (cs) | 1995-04-12 |
| FR2657683A1 (fr) | 1991-08-02 |
| ITRM910069A1 (it) | 1992-07-28 |
| GB2240285B (en) | 1994-01-26 |
| SE9100152D0 (sv) | 1991-01-18 |
| GB2240285A (en) | 1991-07-31 |
| HU910154D0 (en) | 1991-08-28 |
| FI88200B (fi) | 1992-12-31 |
| SE9100152L (sv) | 1991-07-30 |
| US5070822A (en) | 1991-12-10 |
| HUT57887A (en) | 1991-12-30 |
| SK278136B6 (en) | 1996-02-07 |
| FR2657683B1 (fr) | 1996-08-02 |
| IT1246140B (it) | 1994-11-15 |
| FI88200C (fi) | 1993-04-13 |
| DE4101918A1 (de) | 1991-08-01 |
| SE508061C2 (sv) | 1998-08-17 |
| RU1836602C (ru) | 1993-08-23 |
| CS9100198A2 (en) | 1991-09-15 |
| GB9101324D0 (en) | 1991-03-06 |
| PL164683B1 (pl) | 1994-09-30 |
| ATA15391A (de) | 1995-01-15 |
| ES2030358A6 (es) | 1992-10-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1318642C (en) | Cyclone separator having water-steam cooled walls | |
| SK282785B6 (sk) | Cirkulačný reaktor s fluidným lôžkom | |
| US4617877A (en) | Fluidized bed steam generator and method of generating steam with flyash recycle | |
| EP0246503B1 (en) | Fluidized bed steam generator including a separate recycle bed | |
| EP2361148B1 (en) | A circulating fluidized bed boiler | |
| GB2046886A (en) | Fluidized bed fired fluid heaters | |
| FI89203B (fi) | Foerbraenningsanlaeggning | |
| US5174799A (en) | Horizontal cyclone separator for a fluidized bed reactor | |
| HU210742B (en) | Combustion unit | |
| US5203284A (en) | Fluidized bed combustion system utilizing improved connection between the reactor and separator | |
| KR910001838B1 (ko) | 순환 유동상 반응기(Circulating Fluidized Bed Reactor) | |
| US4250839A (en) | Vapor generator utilizing stacked fluidized bed and a water-cooled heat recovery enclosure | |
| US3736907A (en) | Steam generator having at least one combustion chamber for burning solid, liquid and/or gaseous fuels | |
| US5277151A (en) | Integral water-cooled circulating fluidized bed boiler system | |
| JPH06229513A (ja) | 大規模流動床反応器 | |
| US5226936A (en) | Water-cooled cyclone separator | |
| AU2005335060A1 (en) | Modular fluidised bed reactor | |
| EP0543564B1 (en) | Water-cooled cyclone separator | |
| JP2939338B2 (ja) | 流動床反応装置およびその製造方法 | |
| EP4071407B1 (en) | A heat exchanger for a loopseal of a circulating fluidized bed boiler and a circulating fluidized bed boiler | |
| CA1311395C (en) | Fluidized bed steam generating system including a steam cooled cyclone separator | |
| CA1144827A (en) | Vapor generator utilizing stacked fluidized bed and a water-cooled heat recovery enclosure | |
| JPS62258912A (ja) | 流動床燃焼炉 | |
| RU2194925C2 (ru) | Вертикальный водогрейный котел | |
| HU188819B (en) | Device for securing the heat flow and/or material flow between various materials,carrying out chemical and physical processes,first for burning or gasifying solid fuel |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HPC4 | Succession in title of patentee |
Owner name: KVAERNER POWER OY, FI |
|
| MM4A | Lapse of definitive patent protection due to non-payment of fees |