HU218059B - Keringő fluidágyas reaktor, valamint eljárás az ágyhőmérséklet szabályozására egy keringő fluidágyas reaktorban - Google Patents

Abstract

Egy úgynevezett keringő fluidágyas (CFB) reaktor reaktorterében (6) azágyhőmérsékletet egy másodlagos részecskeleválasztó (22) általbegyűjtött részecskék CFB reaktorba való visszakeringtetési rátájánakváltoztatásával szabályozzák. Egy részecsketároló egység (40), amelyúgy van méretezve, hogy kellő készlete legyen a tüzelőanyag/szorbensarány változásai és/vagy a terhelésváltozások által eredményezettágykészlet/hőmérséklet-szabályozáshoz, a másodlagosrészecskeleválasztó (22) által begyűjtött részecskéket tárolja. Arészecsketároló egység (40) elhelyezhető vagy közvetlenül a másodlagosrészecskeleválasztó (22) alatt, vagy egy távolabbi helyen is. Amásodlagos részecskeleválasztó (22) által begyűjtött részecskékkedvezőbbek a szabályozáshoz az elsődleges részecskeleválasztó (20)részecskéinél, tekintettel kisebb méreteikre és alacsonyabbhőmérsékletükre. Ezen részecskék reaktorhoz való visszakeringtetésirátáját egy ágyhőmérséklet-szabályozó rendszer (80) szabályozza. Arészecsketároló egységre (40) szintérzékelő egységek (44) vannakfelszerelve. Egy, az ágyhőmérséklet-szabályozó rendszerrel (80)együttműködő szilárdanyag-tárolási szintet szabályozó rendszer (81)egy ürítőegységen (46) keresztül szabályozza a részecsketárolóegységben (40) levő szilárdanyag-készletet. A találmány eljárásra isvonatkozik, mely eljárás a CFB reaktor reaktorterében (6) keringőfluidágy ágyhőmérsékletének szabályozására szolgál, és amelynek az alényege, hogy a másodlagos részecskeleválasztó (22) által begyűjtöttrészecskéket részecsketároló egységben (40; 60) tárolják, és areaktortér (6) alsó részébe áramló szilárd anyagok visszakeringtetésirátáját szabályozzák. ŕ

Description

A találmány szélesebb értelemben az úgynevezett keringő fluidágyas (CFB=„circulating fluidized bed”) reaktorokra vagy tüzelőberendezésekre vonatkozik, míg szűkebben vett tárgya egy keringő fluidágyas reaktor és eljárás az ágyhőmérséklet szabályozására egy ilyen keringő fluidágyas reaktorban. A találmány szerinti megoldás lényege egy másodlagos részecskeleválasztó által begyűjtött és annak részecsketároló egységéből a CFB reaktorba továbbított részecskék visszakeringtetési rátájának szabályozása.

Az ipari folyamatokban történő felhasználásra és/vagy villamos áram fejlesztésére termelt gőz előállítására jól ismertek az úgynevezett keringő fluidágyas (CFB) reaktorok vagy tüzelőberendezések. Az 1., 2. és 3. ábra különféle ismert CFB reaktorkialakításokat tüntet fel. Ezeken az ábrákon a CFB reaktort vagy tüzelőberendezést összességében 1 hivatkozási számmal jelöltük. Az 1 reaktor 6 reaktorterének vagy tűzterének fenékrészébe 2 tüzelőanyag és 4 szorbens van betáplálva, ahol a 6 reaktorteret vagy tűzteret általában folyadékhűtésű csövek által képzett 8 határolófalak határolják. Az égéshez és a fluidizáláshoz szükséges 10 levegő egy 12 légkamrába van bevezetve, ahonnan egy 14 elosztólemez nyílásain keresztül lép be a 6 tűztérbe. Az elragadott 16 részecskéket vagy szilárd anyagokat (reagáló és nem reagáló részecskéket) tartalmazó füstgáz felfelé áramlik a 6 tűztéren keresztül, hőt kibocsátva a 8 határolófalak felé. A legtöbb kialakításnál járulékos levegő van betáplálva a 6 tűztérbe tüzelés feletti 18 légtápvezetékeken keresztül. Ugyancsak be van építve egy 19 ágyfenék-leürítő egység is.

Mind reagáló, mind pedig nem reagáló szilárd anyagokat magával ragad a füstgáz a 6 tűztérben, és a felfelé haladó gázáram ezeket a szilárd anyagokat egy, a 6 tűztér felső részében levő kimenethez szállítja. Ott a szilárd anyagok egy részét egy elsődleges 20 részecskeleválasztó gyűjti össze, és juttatja vissza a 6 tűztér alsó részébe szabályozott vagy nem szabályozott időegységenkénti mennyiségben. Az elsődleges 20 részecskeleválasztó begyűjtési hatásfoka általában nem elégséges a 6 tűztérben levő részecskék oly mértékű visszatartására, amennyire az szükséges lenne a hatékony működéshez és/vagy a környezetbe kibocsátott gázok szilárdanyag-tartalmának megkívánt csökkentéséhez. Emiatt járulékos részecskeleválasztók vannak felszerelve a gázáramlás útjába az elsődleges 20 részecskeleválasztó után.

Ami az 1. ábrán látható egyik ismert CFB 1 reaktort illeti, ebben egy másodlagos 22 részecskeleválasztó és az ehhez hozzárendelt 24 szilárdanyag-visszakeringtető vezeték úgy vannak felszerelve, hogy összegyűjtsék és visszaáramoltassák az elsődleges 20 részecskeleválasztón átjutott részecskéket, miként az a hatékony keringő fluidágyas üzemeléshez szükséges. A gázok és szilárd anyagok hőt bocsátanak ki az elsődleges 20 részecskeleválasztó és a másodlagos 22 részecskeleválasztó között elhelyezett konvekciós 26 fűtő felületek felé. Végül egy végső vagy harmadlagos 28 részecskeleválasztó is be van építve a külső környezet felé tartó gázáramlás útjába (a füstgáz és az elragadott 16 részecskék áramlási irányát tekintve) a másodlagos 22 részecskeleválasztó után a gáz végső megtisztítására, hogy ki legyenek elégítve a részecskekibocsátásra vonatkozó környezetvédelmi előírások. Itt célszerűen egy 30 ürítőrendszer működtethető a füstgázból a másodlagos 22 részecskeleválasztó által begyűjtött szilárd anyagok eltávolítására.

Egy másik, a 2. ábrán vázlatosan bemutatott elrendezésnél a másodlagos 22 részecskeleválasztó képezi a végső részecskeleválasztót. Ebben az esetben a keringő fluidágyas 6 tűztér megfelelő működéséhez igényelt részecske-visszatartás javítására a másodlagos 22 részecskeleválasztó által begyűjtött szilárd anyagok vagy részecskék egy részét vissza lehet keringtetni a 24 szilárdanyag-visszakeringtető vezetéken keresztül a keringő fluidágyas 6 tűztér (reaktortér) alsó részébe. Ennél a kiviteli változatnál is egy 30 ürítőrendszer távolítja el a másodlagos 22 részecskeleválasztó által a füstgázból begyűjtött szilárd anyagokat.

Ha szilárdanyag-visszakeringtetés szükséges a másodlagos 22 részecskeleválasztóból a berendezés hatékony működéséhez, a visszakeringtetés mértéke (a továbbiakban visszakeringtetési ráta) megfelel a CFBrendszer adott szilárdanyag-beáramlás melletti anyagmérlegének, és függvénye a szilárd anyagok fizikai jellemzőinek, illetve az elsődleges és másodlagos 20, 22 részecskeleválasztók hatásfokának, emellett a visszakeringtetési rátával szemben támasztott korlátok és célok az alábbi tényezőkre vezethetők vissza: a) a 24 szilárdanyag-visszakeringtető vezeték kapacitása; b) a maximálisan megengedett szilárdanyag-terhelés a konvekciós 26 futófelületen az elsődleges 20 részecskeleválasztó után; c) az optimális CFB reaktorteljesítményt biztosító időegységenkénti anyagáram (a tüzelési hatásfok, a szorbenshasznosítás, a konvekciós futófelület eróziója, a szilárdanyag-visszakeringtető rendszer működtetési és/vagy karbantartási költségeinek figyelembevételével) és d) az ágyhőmérséklet legalsó határa a keringő fluidágyas 6 tűztérben.

Ha a másodlagos 22 részecskeleválasztótói jövő szilárd anyagok visszakeringtetési rátája korlátozva van a fentebb említett korlátok valamelyike miatt ahhoz a rátához képest, ami egyébként az anyagmérleg alapján adódna, a keringtetett szilárd anyagok feleslegét az 1. és 2. ábrán látható módon eltávolítják a másodlagos 22 részecskeleválasztóból egy lerakóhelyre a 30 ürítőrendszeren keresztül, hogy megfeleljenek a visszakeringtetési ráta korlátozásának.

Az ismert rendszerekben csak egy minimális szilárdanyag-készletet tartanak meg a másodlagos 22 részecskeleválasztó másodlagos részecsketároló 32 bunkerjában az ürítési ráta 30 ürítőrendszer általi szabályozásával. Ezekben a rendszerekben a másodlagos 22 részecskeleválasztóból visszakeringtetett szilárd anyagok időegységenként visszaáramló mennyiségének, a visszakeringtetési rátának a növelése a CFB reaktorban levő szilárdanyag-készlet növelése céljából csak lassan végezhető. A visszakeringtetett anyagáram (és készlet) rátájának változását a másodlagos 22 részecskeleválasztó ürítési rátájának változása határozza meg, amely ürítési ráta nullára csökken, ha a visszakeringtetett

HU 218 059 Β anyagáram nőni kezd. Az 1. ábra szerinti rendszereknél ez az ürítési ráta jellemzően nem több mint a visszakeringtetett anyagáram 10%-a, és a visszakeringtetett anyagáram növekedésének mértéke nem elegendő a reaktor készletének megfelelő szabályozására.

A 3. ábra egy, az US 4 538 549 számú szabadalmi leírásból ismert CFB-rendszerű reaktort, illetve kazánt tüntet fel vázlatosan. Ebben a rendszerben a CFB 1 reaktor 6 tűzterében uralkodó ágyhőmérsékletet a 6 tűztérben keringő szilárd anyagok készletének változtatásával szabályozzák, mégpedig szabályozva az elsődleges 20 részecskeleválasztó által begyűjtött és az elsődleges 20 részecskeleválasztó alatt elrendezett elsődleges részecsketároló 34 bunkerban tárolt szilárd anyagok visszakeringtetési rátáját. Az elsődleges részecsketároló 34 bunkerban levő szilárd anyagok tömege a CFB 1 reaktor szabályozási igényeinek megfelelően változtatható. Amennyiben nagyobb szilárdanyag-készletre (a továbbiakban röviden készletre) van szükség a 6 tűztérben az ágyhőmérséklet csökkentéséhez, akkor egy nem mechanikus L szelepet tartalmazó 36 felszállócsövön keresztül, amely összeköti az elsődleges részecsketároló 34 bunkert a 6 reaktortér, illetve tűztér alsó részével, növelik a szilárd anyagok visszakeringtetési rátáját. A tárolt ágyanyag egy része így átkerül a 6 tűztér készletébe és annak részévé válik. Ha csökkenteni kell a CFB reaktor 6 tűzterének készletét, akkor ellentétes folyamat zajlik, aminek eredményeként szilárd anyagok gyűlnek fel az elsődleges részecsketároló 34 bunkerban.

A 3. ábrán bemutatott CFB-rendszerben a másodlagos 22 részecskeleválasztóból visszakeringtetett szilárd anyagok áramlási rátája (időegységenként átáramló mennyisége) „szabályozatlan, de önbeálló” (vesd öszsze: US-4 538 549, 7. oszlop, 16-19. sorok), amint azt az anyagmérleg meghatározza. A fenti CFB-rendszerű reaktorral vagy kazánnal, valamint az ezek szabályozási eljárásával kapcsolatban nyert működési tapasztalatok azonban az alábbi hátrányokat mutatták:

a) az elsődleges részecsketároló 34 bunkerban tárolt szilárd anyagok továbbítása a tömörített ágyszakaszban áramoltathatósági problémákat okoz, mivel a tömörített ágyszakaszon áthaladó részecskék összecsomósodásra hajlamosak a mintegy 870 °C körüli hőmérsékleteken, ami jellemző a fluidágyas tüzelési eljárásoknál, ugyanakkor

b) a forró részecskék tárolása, továbbítása, valamint az ezen szabályozási eljárás megvalósításához szükséges szabályozóeszközök jelentős költségeket igényelnek, és növelik a CFB-rendszer bonyolultságát.

A jelen találmány bejelentőjének 1993. március 25én 08/037 986 számon benyújtott szabadalmi bejelentése egy továbbfejlesztett CFB reaktort javasolt, amelynél a szilárd anyagok egy teljesen belső elrendezésű elsődleges részecskeleválasztóban vannak összegyűjtve, amely az általa begyűjtött részecskéket belül és közvetlenül juttatja vissza a CFB reaktor alsó részébe. Ez a továbbfejlesztett CFB reaktor ily módon kiküszöböli az olyan külső visszakeringtetési eszközök alkalmazásának szükségességét, mint a felszállócsövek és az L szelepek, ami lényegesen leegyszerűsíti a CFB reaktor felépítését, és csökkenti annak költségeit. Ezen koncepció hátránya az US 4 538 549 számú leírásban ismertetett megoldáshoz képest abban van, hogy nem biztosítja az ágyhőmérséklet szabályozhatóságát a CFB reaktorban keringő anyag készletének szabályozásával, ami az elsődleges részecskeleválasztóból visszajuttatott szilárd anyagok visszakeringtetési rátáinak szabályozásán alapulhat.

Ennélfogva nyilvánvaló, hogy fennáll az igény egy olyan eljárás, illetve berendezés iránt az ágyhőmérséklet szabályozására egy CFB reaktorban vagy tüzelőberendezésben, amely nem egy elsődleges részecskeleválasztó által begyűjtött részecskék szabályozott visszakeringtetésén alapul.

A jelen találmány a fenti és egyéb célok elérését a CFB reaktorban keringő anyag készletének egyedülálló módon végzett szabályozásával biztosítja. Az elsődleges részecskeleválasztóból származó szilárd anyagok CFB reaktorba való visszakeringtetési rátájának szabályozása helyett a jelen találmány értelmében egy másodlagos részecskeleválasztó által begyűjtött szilárd anyagok visszakeringtetési rátáját szabályozzuk, aminek során a szilárd anyagok készletét egy, a másodlagos részecskeleválasztó által begyűjtött szilárd anyagok számára kialakított részecsketároló egység és a CFB reaktor között mozgatjuk.

A szilárd anyagok visszakeringtetési rátáját egy ágyhőmérséklet-szabályozó rendszerrel szabályozzuk, amely úgy változtatja a tűztéri készletet, hogy fenntartsa a tűztéri hőmérsékletet egy előirányzott szinten. Az előirányzott tűztéri hőmérsékletérték a CFB reaktor terhelésének függvényében adódik. A tűztéri készletet az aktuális és az előirányzott ágyhőmérséklet közötti különbségtől függően állítjuk be. A tűztéri készlet változtatásait a szilárd anyagoknak a tűztér és a másodlagos részecskeleválasztó tárolóegysége közötti átmozgatásával valósítjuk meg.

A fentieknek megfelelően a találmány elsődleges tárgya egy keringő fluidágyas reaktor, amely reaktornak egy, a fluidizált anyagágyat befogadó és továbbító reaktortere van, és ezen reaktortér egy alsó résszel és egy felső résszel rendelkezik. Egy elsődleges részecskeleválasztó van felszerelve a reaktortéren átáramló és abból kilépő gázzal elragadott részecskék begyűjtésére. Emellett eszközök vannak felszerelve az elsődleges részecskeleválasztó által begyűjtött részecskéknek a reaktortér alsó részébe való visszakeringtetésére. Egy másodlagos részecskeleválasztó van továbbá felszerelve az elsődleges részecskeleválasztó után az elragadott és a reaktortérből kiáramlott füstgázban még mindig viszszamaradt részecskék további begyűjtésére. Részecsketároló egységek vannak ezenkívül előirányozva a másodlagos részecskeleválasztó által begyűjtött részecskék tárolására. Ezeknek a részecsketároló egységeknek a tárolókapacitását a reaktortérben keringő azon szilárdanyag-készlet ingadozási tartománya határozza meg, amely készlet az ágyhőmérséklet-szabályozáshoz szük3

HU 218 059 Β séges, figyelembe véve a tüzelőanyag- és szorbens jellemzők várható ingadozásait és a reaktor terhelésváltozásait. Ezenkívül egy visszakeringtető rendszer van kiépítve a másodlagos részecskeleválasztó által begyűjtött és a részecsketároló egységben tárolt részecskéknek a reaktortér alsó részébe való szabályozható visszakeringtetésére. Emellett be van építve egy ágyhőmérséklet-szabályozó rendszer a részecsketárolóból a reaktortérbe visszakeringtetett részecskék visszakeringtetési rátájának szabályozására a keringő fluidágyas reaktorban keringő szilárd anyagok készletének változtatásához, ami a reaktortérben levő keringő fluidágy hőmérsékletének szabályozásához szükséges. Végezetül egy, a szilárd anyagok tárolási szintjét szabályozó egység van felszerelve, amely együttműködik az ágyhőmérséklet-szabályozó rendszerrel, és amely szabályozza a szilárd anyagok készletét a részecsketároló egységben, miként az szükséges az ágyhőmérséklet-szabályozáshoz.

A találmány további tárgyát képezi egy olyan keringő fluidágyas reaktor, amelynél a részecsketároló egység egy, a másodlagos részecskeleválasztótói távolabbi helyen van elrendezve.

Végül szintén a találmány tárgyát képezi egy eljárás a keringő fluidágyas reaktor reaktorterében tárolt és azon keresztül továbbított szilárd anyagokból álló keringő fluidágy ágyhőmérsékletének szabályozására, ahol a reaktor elsődleges és másodlagos részecskeleválasztót tartalmaz. Ezen eljárás főbb lépéseihez tartozik a reaktortéren keresztüláramló és azt elhagyó gázáram által elragadott részecskék begyűjtése az elsődleges részecskeleválasztóban, és ezen részecskék szabályozatlan viszszajuttatása a reaktortér alsó részébe. A másodlagos részecskeleválasztót az elragadott és a reaktorteret elhagyó gázáramban még az elsődleges részecskeleválasztón történt áthaladás után is visszamaradt részecskék további begyűjtésére használjuk. Ezeket a másodlagos részecskeleválasztó által begyűjtött további részecskéket egy részecsketároló egységben tároljuk, és szabályozhatóan visszakeringtetjük egy, a részecsketároló egységhez kapcsolt bunkerból a reaktortér alsó részébe, hogy megváltoztassuk a keringő fluidágyas reaktorban keringő szilárd anyagok készletét, amint az a keringő fluidágy ágyhőmérsékletének szabályozásához szükséges a reaktortérben.

A találmány és az alkalmazásához fűződő előnyök jobb megértése érdekében a találmányt részletesebben előnyös kiviteli példák kapcsán, a csatolt rajz alapján ismertetjük.

A rajzon az 1. ábra egy ismert keringő fluidágyas (CFB-) rendszer vázlatos felépítését mutatja külső elsődleges, másodlagos és harmadlagos részecskeleválasztókkal, és a begyűjtött részecskéknek az elsődleges és másodlagos részecskeleválasztóból a CFB reaktorba való visszakeringtetésével, a 2. ábra egy ismert CFB-rendszer vázlatos felépítését tünteti fel külső elsődleges és másodlagos részecskeleválasztókkal, valamint a begyűjtött részecskéknek az elsődleges és másodlagos részecskeleválasztóból a CFB reaktorba való visszakeringtetésével, a 3. ábra egy ismert CFB-rendszer vázlatos felépítését mutatja külső elsődleges és másodlagos részecskeleválasztókkal, a begyűjtött részecskéknek egy elsődleges részecsketárolóból a CFB reaktorba történő szabályozott visszakeringtetésével a CFB reaktor ágyhőmérsékletének szabályozásához, valamint a másodlagos részecskeleválasztó által begyűjtött részecskéknek a CFB reaktorba való visszakeringtetésével, a 4. ábra a találmány szerinti berendezés első kiviteli alakjának vázlatos felépítését tünteti fel, ahol eszközök vannak beépítve egy másodlagos részecskeleválasztó által begyűjtött és egy közvetlenül a másodlagos részecskeleválasztó alatt elrendezett tárolóegységben tárolt részecskéknek a CFB reaktorba való visszakeringtetésére szabályozott visszakeringtetési ráta mellett a CFB reaktorban levő keringő szilárd anyagok készletének megváltoztatására, amint azt a CFB reaktor ágyhőmérsékletének szabályozása igényli, a 4A., 4B. és 4C. ábra a 4. ábra szerinti részecskevisszakeringtető eszközrendszer különböző kiviteli alakjait szemlélteti, míg az 5. ábra a találmány szerinti berendezés egy második kiviteli alakját tünteti fel vázlatosan, ahol a részecsketároló egység egy, a másodlagos részecskeleválasztótói távolabb eső helyen van elrendezve.

Az alábbi ismertetésben az azonos hivatkozási számok mindig azonos vagy hasonló elemeket jelölnek a különböző kiviteli alakokat bemutató ábrákon.

A találmány szerinti berendezés egy első lehetséges kiviteli alakjának vázlatos felépítése látható a 4. ábrán. Szeretnénk nyilvánvalóvá tenni, hogy bár az elsődleges 20 részecskeleválasztó a 4. és 5. ábrán a jobb érthetőség érdekében a 6 reaktortértől elkülönítve van feltüntetve, a 4. és 5. ábrán bemutatott kiviteli alakok szervesen tartalmazzák az 1993. március 25-én 08/037 986 számon benyújtott USA szabadalmi bejelentés kapcsán fentebb ismertetett, továbbfejlesztett CFB 1 reaktort, amelyben a szilárd anyagok egy teljesen belül elrendezett elsődleges részecskeleválasztó által vannak begyűjtve, amely a részecskéket szintén belül és közvetlenül a 6 reaktortér aljába juttatja vissza. A füstgázból egy másodlagos 22 részecskeleválasztó által begyűjtött 16 részecskéket szabályozott visszakeringtetési ráta mellett keringtetjük vissza a 6 reaktortérbe, hogy megváltoztassuk az ott keringő szilárd anyagok készletét, és ily módon szabályozzuk a CFB 1 reaktor ágyhőmérsékletét. Egy tűztéri 80 ágyhőmérséklet-szabályozó rendszer szabályozza a 16 részecskék visszakeringtetési rátáját a 6 reaktortérbe. Különféle érzékelő- és/vagy továbbítóelemek vannak felszerelve az x kazánterhelés, a tűztéri ΔΡ nyomáskülönbség, a T hőmérséklet és a részecske-visszakering4

HU 218 059 Β tetési ráta méréseire, amelyek reprezentatív jeleket adnak a CFB 1 reaktor működési feltételeiről a 80 ágyhőmérséklet-szabályozó rendszer felé, így az meg tudja határozni és be tudja állítani a 6 reaktortérbe irányuló kívánt részecske-visszakeringtetési rátát. Egy másodlagos 40 részecsketároló egység van beépítve a 16 részecskék tárolására; egy 81 (szilárd anyag) tárolási szintet szabályozó rendszer szabályozza a 16 részecskék készletét vagy szintjét a 40 részecsketároló egységben. A 40 részecsketároló egység állhat egy tartályból vagy hasonló tárolóból, és jellemzően közvetlenül a másodlagos 22 részecskeleválasztó alatt van elrendezve. Egy 42 bunker van felszerelve a 40 részecsketároló egység alsó részére. A 40 részecsketároló egység kapacitását a 6 reaktortérben keringő, az ágyhőmérséklet szabályozásához szükséges szilárdanyag-készlet ingadozási tartománya határozza meg, figyelembe véve a tüzelőanyag és a szorbens tulajdonságainak várható módosulásait és a terhelésváltozásokat. A 40 részecsketároló egység egy 44 szintérzékelő egységgel van ellátva, amely a 40 részecsketároló egységben levő szilárd anyagok szintjének érzékelésére szolgál. A 81 tárolási szintet szabályozó rendszer működése az érzékelt szilárdanyag-szint és egy előre megállapított előirányzott szint összehasonlításán alapul.

Egy első lehetséges kiviteli alaknál a 44 szintérzékelő egység tartalmazhat egy vagy több, a 40 részecsketároló egységen elhelyezett szilárdanyag-szint-érzékelő elemet, például kapacitív szondákat, hogy ezek érzékeljék a szilárdanyag-szintet egy vagy több különálló, meghatározott helyen. A legegyszerűbb esetben két hely van meghatározva a 40 részecsketároló egységen, amelyek a szilárd anyagok kívánt „magas” vagy maximális szintjének, illetve „alacsony” vagy minimális szintjének felelnek meg. Igény esetén több szondát is lehet alkalmazni, amelyek mindegyike egy-egy, valamilyen szempontból érdekes szilárdanyag-szinten van elhelyezve a 40 részecsketároló egységen. Például, amint az az ábrákon látható, adott esetben kiválasztható három szint, ahol az első egy „közepes” M szilárdanyag-szintnek felel meg, a második egy „alacsony” L szilárdanyag-szintnek, míg a harmadik egy „magas” H szilárdanyag-szintnek. Különféle szabályozási műveletek hajthatók így végre, amelyek az érzékelt szilárdanyag-szint és ezen három előre meghatározott szilárdanyag-szint összevetésén alapulnak.

Egy második lehetséges kiviteli alaknál a 44 szintérzékelő egység el lehet látva a 40 részecsketároló egységen belül tetszőleges szilárdanyag-szint folyamatos érzékelésére alkalmas elemekkel. Egy ilyen kiviteli alaknál az ábrákon feltüntetett L, M és H megjelölések azokat a kitűzött szinteket jelölnék, amelyeket előre be lehetne állítani a 80 ágyhőmérséklet-szabályozó rendszerben és a 81 tárolási szintet szabályozó rendszerben, mint a szintérzékelő elemek jelenlegi fizikai elhelyezésével.

A 42 bunkerhez egy 46 ürítőegység van csatlakoztatva, amely előnyösen egy 72 ürítővezetéket, egy 48 ürítővezetéket és egy 50 szilárdanyagáram-szabályozó eszközt tartalmaz, amely 46 ürítőegység a 40 részecsketároló egységben levő szilárdanyag-szint szabályozására szolgál. Az 50 szilárdanyagáram-szabályozó eszköz általában egy távirányítható kapuszelepet vagy hasonló „ki-be” típusú szabályozóelemet tartalmaz a 81 tárolási szintet szabályozó rendszer ellenőrzése alatt. A 48 ürítővezeték egy 51 kiegyenlítőtartályba (puffertárolóba) ürít, amelyből a szilárd anyagokat egy lerakóhelyre távolítjuk el egy 51’ szilárdanyag-eltávolító rendszer segítségével, amely előnyösen egy pneumatikus rendszer. Az 51 kiegyenlítőtartály kapacitása úgy van megválasztva, hogy egy pufferkapacitást biztosítson, így az 51’ szilárdanyag-eltávolító rendszer kapacitásának nem kell egyenlőnek lennie a 46 ürítőegységével, ami lehetővé teszi az 51 ’ szilárdanyag-eltávolító rendszer ciklikus működtetését.

A 80 ágyhőmérséklet-szabályozó rendszer egy 52 visszakeringtető rendszert szabályoz, hogy a szilárd anyagok kívánt visszakeringtetési rátáját biztosítsa a 40 részecsketároló egységből a 42 bunkeren keresztül a 6 reaktortér vagy tűztér alsó részébe abból a célból, hogy módosítsa a reaktorban keringő szilárd anyagok készletét, amint az a CFB 1 reaktor ágyhőmérsékletének szabályozásához szükséges. Az 52 visszakeringtető rendszer előnyösen egy 54 visszakeringtető vezetéket tartalmaz a szilárd anyagoknak a 42 bunkerból a 6 reaktortér alsó részébe való továbbítására. Emellett, amint az a 4. ábrán S jelzéssel feltüntetve látható, eszközök vannak felszerelve az 54 visszakeringtető vezetéken keresztül átáramló szilárd anyagok mennyiségének érzékelésére és szabályozására, valamint tömítőzárás biztosítására a szilárd anyagok 6 tűztérbe való bevezetési helyén uralkodó nagyobb nyomásszint és a 42 bunkerban uralkodó kisebb nyomásszint között. Ezek az érzékelő- és szabályozóeszközök működtetési kapcsolatban állnak a 80 ágyhőmérséklet-szabályozó rendszerrel.

A jelen találmány többféle kiviteli alakot irányoz elő az 52 visszakeringtető rendszer számára a szilárdanyagáram-szabályozás, illetve a tömítőzárás funkciójának ellátására. Ezeket a kiviteli példákat vázlatosan a 4A., 4B. és 4C. ábrák mutatják. Amint az a 4A. ábrán látható, az 52 visszakeringtető rendszer egyik lehetséges kiviteli alakjánál mechanikus eszközöket, mint például 56 forgószelepet alkalmazunk mind a tömítőzárásra, mind pedig a szilárd anyagok visszakeringtetési rátájának szabályozóeszközeként. Ebben az esetben az 5 forgószelep-sebességet használjuk a szilárd anyagok visszakeringtetési rátájának érzékelésére. Amint az a 4B. ábrán látható, egy második kiviteli alaknál nem mechanikus eszközöket, például 58 L szelepet alkalmazunk. Az 58 L szelepbe betáplált levegő biztosítja a visszakeringtetett szilárd anyagok áramlásának szabályozását. Ebben az esetben az L szelepbe betáplált levegő beáramló mennyiségét használjuk fel a szilárd anyagok visszakeringtetési rátájának érzékelésére. Végül a 4C. ábra olyan elrendezést mutat, amelyben mind mechanikus, mind pedig nem mechanikus eszközöket felhasználunk (forgószelepeket az átáramló mennyiség szabályozására és J szelepet vagy huroktömítést a tömítőzárásra). A 46 ürítőegység a 81 tárolási szintet szabályozó rendszer szabályozásának hatására szilárd anyago5

HU 218 059 Β kát ürít le a 42 bunkerból, hogy a kívánt szilárdanyag-szintet tartsa fenn a 40 részecsketároló egységben. Jóllehet a 4A-4C. ábrák az 52 visszakeringtető rendszer három változatát is feltüntetik, nyilvánvaló, hogy egyéb elrendezéseket is alkalmazhatunk.

Amint azt a későbbiekben még részletesebben kifejtjük, a 80 ágyhőmérséklet-szabályozó rendszer és a 81 tárolási szintet szabályozó rendszer által végzett szabályozási műveletek a 40 részecsketároló egységben érzékelt szilárdanyag-szint és az előre meghatározott szilárdanyag-szint-határok összevetésének függvényében vannak egymással összehangolva. így például, ha az érzékelt szint az „alacsony” szint körül vagy ez alatt van, akkor nem lehet növelni a részecskék visszakeringtetési rátáját a CFB 1 reaktor felé, hanem csökkenteni kell mindaddig, amíg a szilárdanyag-szint a 40 részecsketároló egységben az „alacsony” szint fölé nem kerül.

A találmány szerinti berendezés egy második lehetséges kiviteli alakja látható az 5. ábrán. Ebben az elrendezésben egy 60 részecsketároló egység van beépítve a másodlagos 22 részecskeleválasztó által a füstgázból eltávolított 16 részecskék tárolására, de ez a 60 részecsketároló egység egy, a másodlagos 22 részecskeleválasztótói elkülönített távolabbi helyen van elrendezve. A 60 részecsketároló egység célszerűen egy tartályból vagy hasonló befogadóedényből áll, amely az alsó részén egy 62 bunkerral van ellátva, és amelynek tárolókapacitása a korábban ismertetett 40 részecsketároló egységgel kapcsolatban felsorolt kritériumok szerint van megválasztva. A 60 részecsketároló egységben tárolt szilárd anyagok szintjének érzékelésére egy 64 szintérzékelő egység lehet felszerelve, amelynek számos kiviteli változata lehet, amint azt a 40 részecsketároló egység kapcsán már említettük.

Az 5. ábrán a 42 bunker közvetlenül össze van kötve a másodlagos 22 részecskeleválasztóval annak alsó részén. Az 52 visszakeringtető rendszer itt is szabályozhatóan keringteti vissza a másodlagos 22 részecskeleválasztó által begyűjtött részecskéket a 42 bunkerből a 6 tűztér alsó részébe. Az 54 visszakeringtető vezetéken keresztül időegységenként átáramló mennyiség adatát a ágyhőmérséklet-szabályozó rendszerbe egy forgószelepes S sebességérzékelőn keresztül juttatjuk be. Itt is különféle egyéb érzékelő- és/vagy továbbítóelemek (x kazánterhelés, ΔΡ tűztéri nyomáskülönbség, T hőmérséklet és S forgószelep-sebesség érzékelőelemei) adnak információt a CFB reaktor működési paramétereiről a 80 ágyhőmérséklet-szabályozó rendszer számára. Az 52 visszakeringtető rendszer elsődlegesen vissza van fogva, mivel a költségek és az energiafogyasztás szempontjából kedvezőtlen a másodlagos 22 részecskeleválasztó által befogott és visszakeringtetett összes szilárd anyag keringtetése egy, a későbbiekben részletezett 66 szilárdanyag-szállító rendszeren keresztül a 60 részecsketároló egységhez.

Az 5. ábra szerinti kiviteli alaknál 44’ szilárdanyagszint-érzékelő elemek vannak felszerelve a 42 bunkerra a benne levő részecskék „magas” vagy „alacsony” szintjének érzékelésére. Egy 46 ürítőegység, amelyet itt is a tárolási szintet szabályozó rendszer vezérel, együttműködve a 80 ágyhőmérséklet-szabályozó rendszerrel, szilárd anyagokat ürít ki a 42 bunkerből, hogy a kívánt szilárdanyag-szintet tartsa fenn a 42 bunkerban. A 42 bunker kapacitását ezen „magas” és „alacsony” határok között a szilárd anyagok 46 ürítőegységének túl gyakori ciklusindításától mentes, megfelelő működéséhez szükséges minimális érték határozza meg. A méretezési kritériumok hasonlók, mint a technika állása szerinti 32 bunkeroknál.

A berendezés egy 66 szilárdanyag-szállító rendszerrel, előnyösen pneumatikus szállítórendszerrel rendelkezik. amely 68 szállítóvezetéket, valamint szilárdanyagáram-szabályozó eszközöket, például 70 forgószelepet tartalmaz. Amint az az 5. ábrán látható, a 66 szilárdanyag-szállító rendszer felveszi az összegyűjtött részecskéket a 42 bunkerből, és azokat a 60 részecsketároló egységbe szállítja. A 68 szállítóvezeték össze lehet kötve a 72 ürítővezetékkel egy, a 42 bunker és az 50 szilárdanyagáram-szabályozó eszköz közötti ponton, amint az az 5. ábrán látható, vagy közvetlenül összeköthető a 42 bunkerral is.

Egy 74 injektálórendszer köti össze a 62 bunkert a 6 tűztérrel egy 76 injektáló vezetéken keresztül. Ennél a kiviteli alaknál a 74 injektálórendszer a 80 ágyhőmérséklet-szabályozó rendszer által van vezérelve, és elsődleges feladata a szilárdanyag-készlet bejuttatása a 6 tűztérbe (a 60 részecsketároló egységből), hogy biztosítsuk a kívánt tűztéri szilárdanyag-készletet és következésképpen a megfelelő ágyhőmérsékletet. A 76 injektálóvezetékbe szilárdanyagáram-szabályozó eszköz, mint például 78 L szelep vagy forgószelep van beépítve. A szilárdanyagáram-szabályozó eszköz itt is lehet mechanikus, nem mechanikus, vagy a kettő kombinációja.

Az 5. ábra szerinti elkülönítetten elrendezett 60 részecsketároló egység előnyösen alkalmazható, ha az adott CFB-rendszer nem tud elegendő teret biztosítani egy kellő kapacitású 40 részecsketároló egység számára a másodlagos 22 részecskeleválasztó alatt. Az elkülönített elhelyezés lehetővé teszi ugyanakkor magasságkülönbség létrehozását is a 60 részecsketároló egység alja és a 6 tűztér alja között. Ilyen magasságkülönbségre van szükség például a gravitációs szilárdanyag-szállításhoz, mint például L szelepek, J szelepek, pneumatikus szállítócsatomák, gravitációs surrantok stb. alkalmazása esetén, amelyek kívánatosak a megbízhatóbb és egyszerűbb üzemelés szempontjából.

A CFB reaktorok ismert ágyhőmérséklet-szabályozó rendszere megváltoztatja a tűztéri szilárdanyag-készletet, hogy beállítsa a tűztéri hőabszorpciót, így a mért ágyhőmérséklet igazodik az előirányzott ágyhőmérséklethez, amely a reaktorterheléstől (vagy kazángőzáramtól) függ. A reaktor szilárdanyag-készletét önmagában ismert módon a 6 reaktortérben meghatározott magasságok közötti nyomásesés vagy -különbség alapján méijük.

A jelen találmány olyan ismert szabályozási stratégiára épül a tűztéri 80 ágyhőmérséklet-szabályozó rendszer kialakításánál, amely módosítja a szilárd anyagok 6 tűztérbe való bevezetési rátáját a másodlagos 40 vagy 60 részecsketároló egységből, hogy a kívánt tűztéri

HU 218 059 Β (reaktortéri) szilárdanyag-készletet, következésképpen a kívánt ágy hőmérsékletet kapjuk. A 81 tárolási szintet szabályozó rendszer a szilárd anyagok leürítésével és átmozgatásával egy előirányzott nagyságú készletet hoz létre és tart fenn a 40 és 60 részecsketároló egységek számára a reaktorterhelés és a tűztéri készlet függvényében, behatárolva az előre meghatározott „magas” és „alacsony” szintek közé, vagy ennek alternatívájaként a 40 és 60 részecsketároló egységek előirányzott nagyságú készletét a „magas” határnál állítja be.

A találmány szerinti eljárás hatékonyabb, ha a viszonylag kevésbé hatékony elsődleges 20 részecskeleválasztókat, például ütközéses típusú részecskeleválasztót tartalmazó CFB-rendszerekben alkalmazzuk, és ahol a másodlagos 22 részecskeleválasztókat egy végső vagy harmadlagos szilárdanyag-begyűjtő készülék (portalanítófulke vagy elektrosztatikus porleválasztó) követi. A másodlagos 22 részecskeleválasztókat ebben az esetben jellemzően mechanikus leválasztok (például multiciklon vagy porciklon) képezik, amelyek nem igazán hatékonyak a legfinomabb részecskék begyűjtésénél. Ez azonban a készletszabályozás szempontjából előnyt jelent, mivel segíti elkerülni a visszakeringtetett anyag nemkívánatos felhígulását a reaktorban nem megtartandó részecskékkel.

Az állandósult állapotú üzemelés során a szilárd anyagoknak az elsődleges 20 részecskeleválasztóból való szabályozatlan visszajuttatása mellett a szilárd anyagok keringő fluidágyas 6 tűztérben levő teljes készletét és annak megoszlását a 6 tűztér sűrű része (alsó ágy) ás híg része (felső ágy) között a 2 tüzelőanyag és a 4 szorbens tulajdonságai és beáramló mennyiségei, az elsődleges 20 részecskeleválasztó és a másodlagos 22 részecskeleválasztó begyűjtési hatékonysága, a gázsebesség a CFB 1 reaktorban, a 12 légkamrába betáplált 10 levegő és a tüzelés feletti 18 légtápvezetéken keresztül betáplált levegő közötti levegőmegoszlás, a 19 ágyfenékleürítő egységen keresztül távozó szilárd anyagok kiáramló mennyisége, és a másodlagos 22 részecskeleválasztóból visszajuttatott szilárd anyagok visszakeringtetési rátája határozza meg. Állandósult feltételek mellett a visszakeringtetési rátát a reaktorteljesítmény követelményei határozzák meg, és a másodlagos 22 részecskeleválasztó által begyűjtött szilárd anyagok ürítési rátája tartja fenn a szilárd anyagok egyensúlyát a rendszerben.

A 80 ágyhőmérséklet-szabályozó rendszer a tűztéri szilárdanyag-készlet növelését igényli, ha a mért tűztéri hőmérséklet meghaladja az előirányzott értéket, vagy a tűztéri készlet csökkentését, ha a mért tűztéri hőmérséklet az előirányzott érték alatt marad. Az előirányzott tűztéri hőmérséklet általában a CFB 1 reaktor- vagy kazánterhelés (vagy kazángőzáram) függvénye egy kezelőszemély általi beállítási lehetőséggel. Egy dinamikusabb szabályozási reagálás érdekében a híg ágy készletét szintén mérjük mint nyomáskülönbséget két pont között a 6 reaktortér vagy tűztér felső részében, és összehasonlítjuk egy előre beállított tűztéri készletnagysággal, amely a CFB 1 reaktor terhelésének a függvénye. A tűztéri 80 ágyhőmérséklet-szabályozó rendszer összehasonlítja a mért tűztéri hőmérséklet és nyomás különbségét ezek megfelelő előirányzott értékeihez képest, és egy igényjelet képez ismert jelfeldolgozó eszközöket felhasználva, amely igényjel a szilárd anyagok 40 vagy 60 részecsketároló egységből a 6 tűztérbe juttatandó kívánt visszakeringtetési rátájának felel meg. Ezt az igényjelet összehasonlítjuk a szilárd anyagok aktuális visszakeringtetési rátájával (amit egy forgószelep fordulatszámaként vagy egy L szelep szabályozó levegőáramaként mérünk), és ennek megfelelően az igényjel úgy módosítja a visszakeringtetési rátát, hogy a szilárdanyag-igény ki legyen elégítve.

A 4. ábrán bemutatott rendszernél a tűztéri 80 ágyhőmérséklet-szabályozó rendszer együttműködik az 52 viszszakeringtető rendszerbe beépített 56 és/vagy 58 áramlásszabályozó eszközökkel (mint az a 4A-4C. ábrákon látható).

Az 5. ábrán bemutatott rendszernél a tűztéri 80 ágyhőmérséklet-szabályozó rendszer együttműködik mind a 74 injektálórendszerbe, mind pedig az 52 visszakeringtető rendszerbe beépített áramlásszabályozó eszközökkel. Ha a tűztéri 80 ágyhőmérséklet-szabályozó rendszertől jövő igényjel azt tartalmazza, hogy növelni kell a tűztéri készletet, akkor egy vezérlőjelet továbbítunk a 74 injektálórendszerhez és az 52 visszakeringtető rendszerhez. A visszakeringtetési ráta visszacsatolásos beállítása az 52 visszakeringtető rendszerben a szilárd anyagok 81 tárolási szintet szabályozó rendszere és a 80 ágyhőmérséklet-szabályozó rendszer közötti együttműködés által valósul meg. Ha egy jel érkezik a tűztéri készlet növelésére, a fentebb említett beállítás növeli a visszakeringtetett áramlást az 52 visszakeringtető rendszeren keresztül, ha a 42 bunker szintje „magas”, vagy csökkenti a visszakeringtetett áramlást, ha a 42 bunker szintje „alacsony”. Hasonlóképpen, ha egy jel érkezik a tűztéri készlet csökkentésére, akkor egy jelet továbbítunk a 74 injektálórendszerhez, hogy az állítsa le a szilárd anyagok beinjektálását, valamint az 52 visszakeringtető rendszerhez, hogy csökkentse a visszakeringtetett áramlást egy megfelelő visszacsatolásos beállítással, amely a 42 bunkerban levő szilárd anyag szintjének helyzetén alapul.

A visszakeringtetési ráta beállítására irányuló szabályozási műveletek kapcsán felmerülő korlátok a következők :

- A 4. és 5. ábra szerinti kiviteli alaknál az 52 visszakeringtető rendszeren keresztüli áramlást jellemző visszakeringtetési ráta nem növelhető egy előre beállított maximális áramlási mennyiségnek megfelelő érték fölé.

- Az 52 visszakeringtető rendszeren keresztüli áramlást jellemző visszakeringtetési ráta nem növelhető, ha a szilárdanyag-szint a 40 részecsketároló egységben (4. ábra) vagy a 42 bunkerban (5. ábra) az „alacsony” határérték körül vagy az alatt van, mivel nem lenne elegendő mennyiségű visszakeringtethető részecske, miközben fenn kell tartani a tömítőzárást.

- Az 52 visszakeringtető rendszeren keresztüli áramlást jellemző visszakeringtetési ráta nem növelhető, ha a teljes tűztéri készlethiány egy előre meghatározott maximális határérték körül vagy a fölött van

HU 218 059 Β (ez elsődlegesen egy rendszerkorlát, amely a CFB 1 reaktor számára levegőt biztosító ventilátor kapacitásától függ).

A szilárd anyagok 81 tárolási szintet szabályozó rendszere szabályozza a szilárdanyag-szintet a 40 részecsketároló egységben (4. ábra), illetve a 60 részecsketároló egységben és a 42 bunkerban (5. ábra).

A 4. ábra szerinti kiviteli alaknál a szilárd anyagok 81 tárolási szintet szabályozó rendszere

a) nyitja az 50 ürítőszelepet, ha a szilárdanyagszint a 40 részecsketároló egységben az előirányzott szint körül vagy a fölött van (ami lehet bármely szint a „magas” szintig, ez utóbbit is beleértve), és nincs igény a 80 ágyhőmérséklet-szabályozó rendszer részéről a szilárd anyagok viszszakeringtetési rátájának növelésére az 52 viszszakeringtető rendszeren keresztül, és

b) zárva tartja az 50 ürítőszelepet, ha a szilárdanyag-szint a 40 részecsketároló egységben az előirányzott szint alatt van.

Az 5. ábra szerinti kiviteli alaknál a szilárd anyagok 81 tárolási szintet szabályozó rendszere:

a) nyitja az 50 ürítőszelepet, ha a szilárdanyagszint a 60 részecsketároló egységben az előirányzott szint körül vagy a fölött van (ami lehet bármely szint a „magas” szintig, ez utóbbit is beleértve), és nincs igény a 80 ágyhőmérséklet-szabályozó rendszer részéről szilárd anyagok beinjektálására a 6 tűztérbe a 60 részecsketároló egységből, ugyanakkor a szilárdanyag-szint a 42 bunkerban a „magas” határérték körül vagy a fölött van;

b) növeli a szilárdanyag-áramot a 68 szállítóvezetéken keresztül, ha a szilárdanyag-szint a 60 részecsketároló egységben az előirányzott szint alatt van, ugyanakkor a szilárdanyag-szint a 42 bunkerban az „alacsony” határérték felett van, és

c) zárva tartja az 50 ürítőszelepet, ha a szilárdanyag-szint a 60 részecsketároló egységben az előirányzott érték alatt van.

A 4. ábra szerinti kiviteli alaknál a találmány szerinti rendszert az alábbiak szerint működtetjük és szabályozzuk.

A szilárd anyagok 40 részecsketároló egységből visszaáramló visszakeringtetési rátája a 80 ágyhőmérséklet-szabályozó rendszer által beállított igény függvényében változik. Az ürítési rátát úgy szabályozzuk, hogy fenntartsuk az előirányzott készletszintet a 40 részecsketároló egységben.

Ha például nő az ágyhőmérséklet a tüzelőanyag vagy a szorbens tulajdonságaiban bekövetkezett változások miatt, az 1 reaktor futófelületei általi hőfelvétel növelése szükségessé teheti az ágyhőmérséklet szabályozását. Ezt a szilárdanyag-készlet (sűrűség) növelésével végezzük az ágy híg (felső) részében, ahol a fűtőfelületek többsége található. Ez megvalósítható a 19 ágyfenék-leürítő egységet elhagyó szilárdanyag-áram mennyiségének csökkentésével, azonban a szabályozási műveletnek ez a módja lassú, mivel kicsi a 19 ágyfenékleürítő egység kapacitása, összehasonlítva az elsődleges részecskeleválasztóból vagy a másodlagos 22 részecskeleválasztóból visszakeringtetett szilárdanyagárammal. A módszer ugyanakkor nem is hatékony, mivel a sűrű (alsó) ágykészlet hajlamos gyorsabban növekedni, mint a híg (felső) ágykészlet. Az összesített reaktorkészlet növelése egyúttal erősebbre előirányzott ventilátomyomással és következésképpen nagyobb energiafogyasztással is jár.

A jelen találmány egy jobb utat javasol a híg ágy készletének növelésére, mégpedig a másodlagos 22 részecskeleválasztó által begyűjtött és a 40 részecsketároló egységben tárolt szilárd anyagok reaktorba való visszakeringtetési rátájának a növelését. Ez a szabályozási művelet viszonylag gyors a nagyobb elérhető visszakeringtetési ráta következtében, összehasonlítva a ágyfenék-leürítő egység áramlási rátájával, és sokkal hatékonyabb is, mivel a 40 részecsketároló egységből kiinduló visszakeringtetési ráta változása leginkább a híg (felső) ágykészletre van hatással, viszonylag csekély változás mellett a sűrű (alsó) ágykészletben. Ezek a különböző hatások azért jelentkeznek, mert a 40 részecsketároló egységben levő szilárd anyagok azok, amelyek átjutottak az elsődleges 20 részecskeleválasztón, és így méreteiket tekintve sokkal finomabbak, mint az elsődleges részecskeleválasztó által begyűjtött részecskék.

A füstgázban levő 16 részecskék mérettartománya körülbelül 5-800 μ (1 μ=1χ10^-6 m). Az elsődleges 20 részecskeleválasztó a 75 μ-nál nagyobb részecskéknél hatásos, és begyűjti csaknem az összes 250 μ-nál nagyobb részecskét. A másodlagos 22 részecskeleválasztó jellemzően az 5-10 μ-nál nagyobb 16 részecskéket képes begyűjteni a füstgázból, és begyűjti csaknem az összes 75 μ-nál nagyobb részecskét.

A híg (felső) ágykészlet szabályozásának hatókörét, ahol a szabályozás a másodlagos 22 részecskeleválasztóból jövő visszakeringtetési ráta változtatásával történik, a 40 részecsketároló egységben tárolt részecskék mennyisége és méretmegoszlása határozza meg. A híg (felső) ágykészlet szabályozása szempontjából legfontosabb részecskék az elsődleges 20 részecskeleválasztó által hatásosan begyűjtött mérettartományba eső részecskék (jellemzően a 75 μ-nál nagyobb részecskék az ütközéses típusú elsődleges részecskeleválasztóval rendelkező CFB reaktoroknál). Azon 16 részecskék visszakeringtetési rátájának bármely növelése, amelyek a másodlagos 22 részecskeleválasztó által begyűjtött és a 40 részecsketároló egységben tárolt részecskéknek ebbe a 75 és 250 μ közötti tartományába esnek, egy 15-25-ször nagyobb növekedést eredményez az elsődleges 20 részecskeleválasztó visszakeringtetési rátájában (az elsődleges 20 részecskeleválasztó 93-95%-os frakcionális begyűjtési hatékonyságát feltételezve az ebbe a tartományba eső részecskéknél), és ezen 16 részecskék készletének egy ennek megfelelő növekedését a reaktorban. A kisebb részecskék, amelyeket az elsődleges 20 részecskeleválasztó nem távolít el, nem maradnak vissza a 6 reaktortérben, hanem eljutnak a másodlagos 22 részecskeleválasztóhoz.

Másrészt viszont például a 250 és 800 μ közötti mérettartományba eső részecskék hozzáadása kevésbé len8

HU 218 059 Β ne hatékony a híg ágy készletének növelésére, összehasonlítva a 75 és 250 μ közötti mérettartománnyal, mivel ezen részecskéknek egy nagyobb része a sűrű (alsó) ágy készletében gyűlik össze. Ha a 6 tűztérben magas hőmérsékleteket érzékelünk, akkor egy készletszabályozási funkció a 80 ágyhőmérséklet-szabályozó rendszerben egy jelet hoz létre a híg (felső) ágy készletének növelésére, és megnöveli a visszakeringtetési rátát a 40 részecsketároló egységből az 52 visszakeringtető rendszeren keresztül. Ez készletcsökkenéshez vezet a 40 részecsketároló egységben és készletnövekedéshez a CFB 1 reaktor 6 tűzterében. Ha ezen művelet eredményeként a szilárdanyag-szint a 40 részecsketároló egységben az előirányzott szint alá csökken, megszakítjuk a szilárd anyag leürítését a 42 bunkerból a 46 ürítőegységen keresztül. Egy kezdeti átmeneti időszak után a szilárdanyag-készlet a 6 tűztérben és a 40 részecsketároló egységben, valamint a visszakeringtetési ráta az 52 visszakeringtető rendszeren keresztül új értékeken stabilizálódik, nagyobb szilárdanyag-készlettel a 6 tűztérben, kisebb szilárdanyag-készlettel a 40 részecsketároló egységben és nagyobb visszakeringtetési rátával az 52 visszakeringtető rendszerben.

Szilárd anyagok (tüzelőanyag, szorbens) folyamatos betáplálása a CFB reaktorba a 42 bunkerből való szilárdanyag-ürítés nélkül a készlet fokozatos növekedéséhez vezet a 40 részecsketároló egységben. Nem távolítunk el szilárd anyagokat a 42 bunkerből a 46 ürítőegységen keresztül mindaddig, amíg benne a szilárdanyag-szint el nem éri az előirányzott szintet. Ezen a ponton a 46 ürítőegység újrakezdi működését, és a kiürítésre kerülő részecskék mérete és mennyisége a szilárd anyagok új rendszeregyensúlyának fog megfelelni.

Hasonló műveleteket végezhetünk, csak éppen ellentétes irányban, ha a keringő fluidágyas 6 tűztérben leesik az anyaghőmérséklet, ami szükségessé teszi, hogy csökkentsük a 6 tűztér szilárdanyag-készletét a CFB 1 reaktor fűtőfelülete általi hőfelvétel csökkentéséhez. A 40 részecsketároló egységből jövő visszakeringtetési rátát csökkentjük egy, a 80 ágyhőmérséklet-szabályozó rendszerből jövő azon igényjel hatására, hogy készletet juttassunk a CFB 1 reaktorból a 40 részecsketároló egységbe. A teljes CFB-rendszer ebben az esetben hasonlóképpen reagál a szabályozási műveletekre, mint ahogy azt az előzőekben leírtuk: egy kezdeti erős reakciót egy stabilizációs időszak követ, amelynek során egy új egyensúlyi állapot jön létre, ahol kisebb a híg (felső) ágy készlete, és kisebb a visszakeringtetési ráta az 52 visszakeringtető rendszerben. A 6 tűztérből a 40 részecsketároló egységbe átmozgatott szilárd anyagokat a 46 ürítőegységen keresztül ürítjük ki, ha a szilárdanyagszint a 40 részecsketároló egységben meghaladja az előirányzott értéket.

Ha változik a CFB 1 reaktor terhelése, a tűztéri készlet megfelelő korrekcióját hasonló módon végezhetjük el, ahol a reaktor ágyhőmérséklete az elsődlegesen szabályozott változó. Terheléscsökkenés esetén a 40 részecsketároló egységből jövő áramlást jellemző visszakeringtetési rátát a szükséges mértékben csökkentjük ahhoz, hogy az ágyhőmérsékletet az előirányzott szinten tartsuk fenn, ugyanakkor a híg (felső) ágy készletét lecsökkentjük a keringő szilárd anyagoknak a 40 részecsketároló egységbe való átmozgatásával. A 46 ürítőegység akkor kezd működni, ha a szilárdanyag-szint a 40 részecsketároló egységben az előirányzott szint fölé kerül, amikor is a szilárd anyagokat egy 51 puffertárolóba (kiegyenlítőtartályba) juttatja. Terhelésnövekedés esetén a tárolt szilárd anyagokat a 40 részecsketároló egységből a 6 tűztérbe transzponáljuk az ágyhőmérséklet szabályozására, amint azt korábban már ismertettük. Amint a szilárdanyag-szint a 40 részecsketároló egységben az előirányzott szint alá esik, a 46 ürítőegység működése abbamarad.

Az 5. ábrán bemutatott kiviteli alaknál a találmány szerinti rendszert az alábbiak szerint működtetjük és szabályozzuk.

A másodlagos 22 részecskeleválasztó által begyűjtött és a 6 tűztérbe a 76 injektálórendszer és az 52 viszszakeringtető rendszer által bejuttatott szilárd anyagok visszakeringtetési rátája a tűztéri 80 ágyhőmérsékletszabályozó rendszer által megállapított készletigénytől függően változik. A leürítési rátát és a 60 részecsketároló egységbe juttatott szilárdanyag-mennyiséget a szilárd anyagok 81 tárolási szintet szabályozó rendszere szabályozza, hogy fenntartsa a szilárd anyagok előirányzott szintjét a 60 részecsketároló egységben és a 42 bunkerban.

Az 52 visszakeringtető rendszer folyamatosan működik, ha a CFB reaktor üzemel. Ha a 80 ágyhőmérsékletszabályozó rendszer megnöveli a tűztéri készletet a szilárd anyagoknak a 60 részecsketároló egységből való átmozgatásával, a visszakeringtetési ráta az 52 visszakeringtető rendszerben ugyancsak nő részben egy, az 52 visszakeringtető rendszerhez küldött jelnek, részben pedig egy olyan visszacsatoló jelnek köszönhetően, amely akkor keletkezik, amikor a szilárdanyag-szint a 42 bunkerban az előirányzott szint körül vagy afölött van. Ha a 80 ágyhőmérséklet-szabályozó rendszer csökkenti a tűztéri készletet, a 80 rendszer egy jelet küld az 52 visszakeringtető rendszerhez a visszakeringtetési ráta csökkentésére.

A 66 szilárdanyag-szállító rendszer szakaszosan működik a CFB reaktor működése alatt, vagyis csak akkor, ha a szilárdanyag-szint a 60 részecsketároló egységben egy előirányzott szint alatt van. Ha a szilárdanyag-szint a 60 részecsketároló egységben az előirányzott szint alá esik, akkor a 66 szilárdanyag-szállító rendszert úgy irányítja a 81 tárolási szintet szabályozó rendszer, hogy az anyagot juttasson a 60 részecsketároló egységbe és a szilárdanyag-szintet az előirányzott szintre emelje. A 60 részecsketároló egységre felszerelt 64 szintérzékelő elemek biztosítják a visszacsatolást.

A 76 injektálórendszer csak akkor működik, ha kívánatos a tűztéri készlet növelése. Az injektálás abbamarad, ha a szilárdanyag-szint a 60 részecsketároló egységben az „alacsony” szint körül vagy az alatt van, a visszacsatolást 64 szintérzékelő elemek biztosítják.

A 46 ürítőegység akkor működik, ha a szilárdanyag-szint a 42 bunkerban egy felső előirányzott szint körül vagy a fölött van és a) nincs igény arra, hogy a

HU 218 059 Β szilárdanyag-szállító rendszer növelje a készletet a 60 részecsketároló egységben, b) nincs igény a visszakeringtetési ráta növelésére az 52 visszakeringtető rendszeren keresztül, és c) ha a szilárdanyag-szint a 42 bunkerban egy rendkívül „magas” szintet ér el, vagy a szilárdanyag-szint a 42 bunkerban egy előre beállított időnél hosszabb ideig egy felső előirányzott szint körül vagy a fölött marad. Más szóval, ha igény van szilárd anyagokra a CFB reaktor egyéb részeiben, vagy a 40, illetve 60 részecsketároló egységben, akkor a 46 ürítőegység működése leáll, hacsak egyéb megfontolások nem bírálják felül ezt a szabályozást.

A 80 ágyhőmérséklet-szabályozó rendszer és a szilárd anyag 81 tárolási szintet szabályozó rendszere által végzett szabályozási műveleteket a részecskék 42 bunkerban mért szintje az alábbi módon befolyásolja.

Ha a 42 bunkerban mért szint „magas”:

- A tűztéri 80 ágyhőmérséklet-szabályozó rendszer növeli a részecskék visszakeringtetési rátáját az 52 visszakeringtető rendszeren keresztül a CFB reaktorba, ha szükséges növelni a tűztéri ágykészletet és ha visszakeringtetési ráta a maximális határértéke alatt van.

- Ha nincs igény a tűztéri 80 ágyhőmérséklet-szabályozó rendszer részéről a tűztéri ágykészlet növelésére, és a szilárdanyag-szint a 60 részecsketároló egységben az előirányzott értéke alatt van, akkor a 81 tárolási szintet szabályozó rendszer részecskéket juttat át a 42 bunkerből a 60 részecsketároló egységbe.

- Ha nincs igény a tűztéri 80 ágyhőmérséklet-szabályozó rendszer részéről a tűztéri ágykészlet növelésére, és a szilárdanyag-szint a 60 részecsketároló eszközben az előirányzott értéke körül vagy a fölött van, akkor a 81 tárolási szintet szabályozó rendszer szilárd anyagokat üríttet ki a 42 bunkerből.

Ha a 42 bunkerban mért szint „alacsony”:

- A 81 tárolási szintet szabályozó rendszer egy határolójelet küld a tűztéri 80 ágyhőmérséklet-szabályozó rendszerhez a visszakeringtetési ráta csökkentésére, vagyis felülbírálja a 80 ágyhőmérséklet-szabályozó rendszert.

A fentebb ismertetett szabályozási stratégiák bizonyos esetekben csak egyet jelentenek több lehetséges változat közül. Alternatív stratégiák is kidolgozhatok azonban az adott területen jártas szakemberek által a találmány szerinti szabályozási eljárás keretein belül. A találmány szerinti rendszer és eljárás az alábbi feltételek mellett alkalmazható:

1. Állandósult terhelésű üzemelés során:

a) ha a CFB 1 reaktorral szemben támasztott teljesítménykövetelmények által meghatározott szilárdanyag-visszakeringtetési ráta lényegesen kisebb, mint az 52 visszakeringtető rendszer kapacitásán vagy a 26 konvekciós fűtőfelület maximálisan megengedett szilárdanyag-terhelésén alapuló maximális visszakeringtetési ráta, és

b) ha szilárdanyag-leürítés szükséges a másodlagos 22 részecskeleválasztóból a rendszer kiegyensúlyozott anyagmérlegéhez.

2. Terhelésváltozások során: bármely fentiekben ismertetett CFB-rendszemél.

A találmány szerinti megoldás előnye az 1. és 2. ábrán bemutatott korábbi műszaki megoldásokhoz képest az, hogy lehetővé teszi a szilárdanyag-készlet átmozgatását a reaktor és egy, a másodlagos 22 részecskeleválasztóval összekötött 40, 60 részecsketároló egység között a reaktorban végbemenő hőfelvétel és ennélfogva a reaktor ágyhőmérsékletének szabályozására, megfelelően reagálva a tüzelőanyag vagy a szorbens tulajdonságaiban vagy a terhelésben bekövetkező változásokra.

Állandósult terhelésű üzemelés során a 40 vagy 60 részecsketároló egységben levő pufferkészlet javítja a CFB reaktor dinamikus reakcióját a 80 ágyhőmérséklet-szabályozó egység által kiváltott igényre, gyors változást lehetővé téve a 40 vagy 60 részecsketároló egységtől visszakeringtetett szilárdanyag-áramlásban.

Az ismert keringő fluidágyas berendezéseknél a 32 bunkertől visszakeringtetett szilárdanyag-áramlás növelésének mértékét a keringő fluidágyas rendszerben keringő anyag készletnövekedésének mértéke határozza meg, a 32 bunker leürítésének csökkenésére reagálva. A visszakeringtetési ráta növekedése ebben az esetben lassú, és ahol csupán kis mennyiségű szilárd anyag van tárolva a 32 bunkerban, ez a mennyiség nem elegendő a megfelelő reaktorkészlet szabályozásához.

Terhelésváltozások esetén a szilárd anyagok felgyülemlése a 40 vagy 60 részecsketároló egységben (terheléscsökkenéskor) vagy a szilárd anyagok átmozgatása a 40 vagy 60 részecsketároló egységből a CFB reaktorba (terhelésnövekedéskor), megnövelt leszabályozási arányt és nagyobb mértékű terhelésváltoztatási képességet biztosít. Ez csökkenti a reaktorkészlet szabályozásához korábban szükséges ágyanyag-felhasználást (utántöltést) a terhelésváltozások során.

A találmány szerinti megoldás a 3. ábrán bemutatott korábbi megoldáshoz képest számos előnnyel rendelkezik :

1. A találmány szerinti CFB 1 reaktorban tárolt szilárd anyagoknak lényegesen alacsonyabb a hőmérsékletük (jellemzően 260 °C, szemben a korábbi megoldásnál a nagy terhelésű üzemelés során mért 870 °C-kal), ami kiküszöböli a szilárd anyagok összecsomósodását stagnáló állapotban. A szilárd anyagok összecsomósodása az elsődleges részecsketároló 34 bunkerban és a 36 L szelepben akadálya lehet az elsődleges 20 részecskeleválasztó által begyűjtött részecskék hasznosításának a reaktorkészlet szabályozására egy ilyen CFB berendezés nagy terhelésű működése során.

2. A találmány szerint a tárolt keringő szilárd anyagoknak lényegesen kisebb az átlagos méretük, ami növeli a reaktorkészlet-változtatás hatását a tűztéri hőátadásra (mivel a hőátadás mértéke nagyobb a kisebb átmérőjű részecskéknél).

3. A finomabb részecskék átmozgatása túlnyomórészt a híg (felső) ágy készletét érinti, amely leginkább felelős a CFB 1 reaktorban végbemenő, szilárd anyagok általi fűtőfelületi hőátadásért. A technika állása szerinti megoldásoknál, ahol az elsőd10

HU 218 059 Β leges 20 részecskeleválasztó által begyűjtött, majd eltárolt részecskék mérete nagyobb, a készletátmozgatás számottevően érinti a sűrű ágy készletét is, amelynek csekély befolyása van a hőátadásra. Ennek eredményeként nagyobb a teljes reaktorkészletnek a híg (felső) ágy igényelt készletnövekedésével összefüggő általános növekedése, ami viszont nagyobb ventilátomyomást igényel, és így nagyobb a ventilátor energiafelhasználása.

4. Állandósult terhelésű üzemelés esetén a szilárd anyagok átmozgatásának az ismert CFB berendezésekben csupán átmeneti hatása van, mivel nem okoz változást a CFB-rendszer állandósult állapotú anyagmérlegében, vagyis a szilárd anyagok leürítés! áramának mennyiségében és megoszlásában a 19 ágyfenék-leürítő egység és a másodlagos 22 részecskeleválasztóhoz csatlakoztatott 30 ürítőrendszer között. Az állandósult állapotú feltételek során ez a megoszlás határozza meg a reaktorban keringő szilárd anyagok készletét. Ha a híg (felső) ágy készletét megnöveljük a CFB 1 reaktorban szilárd anyagoknak az elsődleges részecsketároló 34 bunkerből történő átmozgatásával (és növeljük az elsődleges 20 részecskeleválasztó visszakeringtetési rátáját), ez szintén a keringő szilárd anyagok megnövekedett koncentrációját eredményezi a sűrű (alsó) ágyban. Ez a keringő anyag nagyobb veszteségeihez vezet a 19 ágyfenék-leürítő egységen keresztül. A másodlagos 22 részecskeleválasztóból leürített mennyiség szintén megnő a másodlagos 22 részecskeleválasztó korlátozott visszakeringtetési rátája mellett működő rendszerben, amely korlátozott visszakeringtetési ráta az elsődleges 20 részecskeleválasztón keresztül áthatoló keringő anyagok nagyobb mennyiségének következménye. Nagyobb veszteségek és a rendszerbe változatlan mennyiségben bevitt szilárd anyagok mellett a keringő anyag készlete a reaktorban fokozatosan csökken a rendszer eredeti anyagmérlegének megfelelő eredeti állandósult állapotú értékre. Ezzel szemben a jelen találmány egy folyamatos (állandósult állapotú) készletnövekedést ér el, köszönhetően a 46 ürítőegységen keresztüli csökkent veszteségeknek, amikor növeljük a visszakeringtetési rátát a 40 vagy 60 részecsketároló egységekből. Az itteni kisebb leürítési rátát a 19 ágyfenék-leürítő egységen keresztüli leürítési ráta növelésével kompenzáljuk a reaktorkészlet növekedésének megfelelően.

Miközben a találmány szemléltetése céljából a találmány néhány speciális kiviteli alakját részleteiben is bemutattuk, szakember számára nyilvánvaló, hogy különféle változtatásokat lehet végezni az igénypontok által meghatározott oltalmi kör keretein belül. így például, bár a tűztéri ágyhőmérséklet-szabályozó rendszert és a szilárd anyagok tárolási szintet szabályozó rendszerét két külön rendszerként tüntettük fel és ismertettük, egy szabályozási szakember számára könnyen belátható, hogy ezek a „rendszerek” befoglalhatok mint egymással kölcsönös viszonyban álló szabályozási funkciók egy programozható, mikroprocesszor alapú digitális szabályozó rendszerbe. Az így elérhető rugalmasság a találmány alkalmazását ösztönzi keringő fluidágyas reaktorokat vagy tüzelőberendezéseket magukba foglaló új berendezéseknél, vagy meglevő keringő fluidágyas reaktorok vagy tüzelőberendezések helyettesítésére, javítására vagy módosítására. A találmány néhány kiviteli alakjánál bizonyos jellemzők olykor előnyösen alkalmazhatók egyéb találmányi jellemzők alkalmazása nélkül is, hasonlóképpen viszont bizonyos jellemzők előnyösen kombinálhatok a kívánt eredmény elérése érdekében.

Claims (22)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Keringő fluidágyas reaktor, amely reaktornak fluidizált anyagágyat befogadó és továbbító reaktortere van, ahol ezen reaktortér egy alsó résszel és egy felső résszel rendelkezik, és ahol a reaktortéren átáramló és abból kilépő gázzal elragadott részecskék begyűjtésére egy elsődleges részecskeleválasztó van felszerelve, emellett eszközök vannak beépítve az elsődleges részecskeleválasztó által begyűjtött részecskék visszajuttatására a reaktortér alsó részébe, továbbá egy másodlagos részecskeleválasztó van felszerelve az elragadott és a reaktortérből kiáramlott gázban az elsődleges részecskeleválasztó után még mindig visszamaradt részecskék további begyűjtésére, azzal jellemezve, hogy a keringő fluidágyas reaktor (1) tartalmaz ezenkívül

   - a másodlagos részecskeleválasztó (22) által begyűjtött részecskék (16) tárolására alkalmas részecsketároló egységet (40; 60), amelynek tárolókapacitását a reaktortérben (6) keringő azon szilárdanyag-készlet ingadozási tartománya határozza meg, amely készlet az ágyhőmérséklet-szabályozáshoz szükséges, figyelembe véve a tüzelőanyag- és szorbensjellemzők ingadozásait és a reaktor (1) terhelésváltozásait,

   - egy visszakeringtető rendszert (52) a másodlagos részecskeleválasztó (22) által begyűjtött és a részecsketároló egységben (40; 60) tárolt részecskéknek (16) a reaktortér (6) alsó részébe való szabályozható visszakeringtetésére,

   - egy ágyhőmérséklet-szabályozó rendszert (80) a részecsketároló egységből (40; 60) a reaktortérbe (6) visszakeringtetett részecskék (16) visszakeringtetési rátájának szabályozására a keringő fluidágyas reaktorban (1) keringő részecskék (16) készletének változtatásához, ami a reaktortérben (6) levő keringő fluidágy hőmérsékletének szabályozásához szükséges, valamint

   - egy, az ágyhőmérséklet-szabályozó rendszerrel (80) együttműködő és a részecsketároló egységben (40; 60) levő részecskék (16) készletét szabályozó tárolási szintet szabályozó rendszert (81).
2. 2. Az 1. igénypont szerinti reaktor, azzal jellemezve, hogy a részecsketároló egység (40; 60) a benne levő szilárd anyagok szintjének ellenőrzésére alkalmas szintérzékelő egységgel (44; 64) van felszerelve.

   HU 218 059 Β
3. 3. A 2. igénypont szerinti reaktor, azzal jellemezve, hogy a részecsketároló egység (40) közvetlenül a másodlagos részecskeleválasztó (22) alatt van elrendezve, és egy, a tárolási szintet szabályozó egység (81) által vezérelt, a részecsketároló egység (40) szilárdanyag-szintjét az érzékelt szilárdanyag-szint alapján szabályozó ürítőegységgel (46) van ellátva.
4. 4. Az 1. igénypont szerinti reaktor, azzal jellemezve, hogy a visszakeringtető rendszer (52) egy, a szilárd anyagokat a részecsketároló egységtől (40) a reaktortér (6) alsó részébe továbbító visszakeringtető vezetéket (54), valamint az ágyhőmérséklet-szabályozó rendszer (80) által vezérelt, a szilárd anyagok visszakeringtető vezetékben (54) áramló mennyiségét szabályozó eszközöket (56) tartalmaz.
5. 5. Az 1. igénypont szerinti reaktor, azzal jellemezve, hogy részecsketároló egysége (60) egy, a másodlagos részecskeleválasztótói (22) elkülönített, távolabbi helyen van elrendezve, emellett

   - egy, a tárolási szintet szabályozó rendszer (81) által vezérelt, a részecskéket (16) a másodlagos részecskeleválasztótói (22) a távolabb elrendezett részecsketároló egységhez (60) eljuttató szilárdanyag-szállító rendszert (66), valamint

   - egy, az ágyhőmérséklet-szabályozó rendszer (80) által vezérelt, a távolabb elrendezett részecsketároló egységben (60) tárolt részecskéket (16) a reaktorban keringő szilárdanyag-készlet változtatásához a reaktortér (6) alsó részébe szabályozottan bejuttató injektálórendszert (74) tartalmaz.
6. 6. Az 5. igénypont szerinti reaktor, azzal jellemezve, hogy a távolabb elrendezett részecsketároló egység (60) a benne levő szilárd anyagok szintjének ellenőrzésére alkalmas szintérzékelő egységgel (64) van felszerelve.
7. 7. Az 5. igénypont szerinti reaktor, azzal jellemezve, hogy a szilárdanyag-szállító rendszer (66) egy, a szilárd anyagokat a másodlagos részecskeleválasztótói (22) a távolabb elrendezett részecsketároló egységhez (60) eljuttató szállítóvezetéket (68), valamint a szállítóvezetéken (68) átáramló szilárd anyagok áramát szabályozó eszközöket (70) tartalmaz.
8. 8. Az 5. igénypont szerinti reaktor, azzal jellemezve, hogy az injektálórendszer (74) egy, a szilárd anyagokat a távolabb elrendezett részecsketároló egységből (60) a reaktortér (6) alsó részébe továbbító injektálóvezetéket (76), valamint az injektálóvezetéken (76) átáramló szilárd anyagok áramát szabályozó eszközöket (78) tartalmaz.
9. 9. A 6. igénypont szerinti reaktor, azzal jellemezve, hogy tartalmaz továbbá egy bunkert (42), amely a másodlagos részecskeleválasztó (22) alsó részén van elrendezve, a bunkerban (42) levő szilárd anyagok szintjének ellenőrzésére alkalmas szilárdanyagszint-érzékelő elemeket (44’), valamint egy, a tárolási szintet szabályozó rendszer (81) által vezérelt, a bunkerban (42) levő szilárd anyagok szintjét a bunkerban (42) érzékelt szint függvényében szabályozó ürítőegységet (46).
10. 10. Az 1. igénypont szerinti reaktor, azzal jellemezve, hogy tartalmaz továbbá az ágyhőmérséklet-szabályozó rendszer (80) számára a reaktor működési feltételeit képviselő, a szilárd anyagok kívánt visszakeringtetési rátájának az ágyhőmérséklet-szabályozó rendszer (80) általi meghatározásához szükséges jeleket létrehozó egységeket.
11. 11. Eljárás egy keringő fluidágyas reaktor reaktorterében befogadott és azon keresztül továbbított szilárd anyagokból álló keringő fluidágy ágyhőmérsékletének szabályozására, ahol a reaktor elsődleges és másodlagos részecskeleválasztót tartalmaz, és amely eljárás során a reaktortéren keresztüláramló és azt elhagyó gázáram által elragadott részecskék egy részét begyűjtjük az elsődleges részecskeleválasztóban és ezen részecskéket szabályozatlanul visszajuttatjuk a reaktortér alsó részébe, az elragadott és a reaktorteret elhagyó gázáramban még az elsődleges részecskeleválasztón történt áthaladás után is visszamaradt részecskék begyűjtését pedig elvégezzük a másodlagos részecskeleválasztóval, azzal jellemezve, hogy ezeket a másodlagos részecskeleválasztó (22) által begyűjtött további részecskéket egy részecsketároló egységben (40, 60) tároljuk, és a keringő fluidágyas reaktorban (1) keringő szilárd anyagok készletének a részecsketároló egységben (40, 60) tárolt készlet változtatásával történő változtatásához, ami a reaktortérben (6) levő keringő fluidágy hőmérsékletének szabályozásához szükséges, szabályozzuk a részecsketároló egységből (40, 60) a reaktortér (6) alsó részébe áramló szilárd anyagok visszakeringtetési rátáját.
12. 12. A 11. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy további eljárási lépésekként érzékeljük, hogy van-e igény a visszakeringtetési ráta növelésére vagy csökkentésére a részecsketároló egységből (40, 60) a reaktortér (6) alsó részébe, és felfüggesztjük a szilárd anyagok leürítését a részecsketároló egységből (40, 60), ha a szilárd anyagok visszakeringtetési rátájának növelésére van igény a részecsketároló egységből (40, 60) a reaktortér (6) alsó részébe.
13. 13. A 11. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy további eljárási lépésekként érzékeljük, hogy van-e igény a visszakeringtetési ráta növelésére vagy csökkentésére a részecsketároló egységből (40, 60) a reaktortér (6) alsó részébe, és szilárd anyagokat ürítünk le a részecsketároló egységből (40, 60), ha a szilárd anyagok visszakeringtetési rátájának csökkentésére van igény a részecsketároló egységből (40, 60) a reaktortér (6) alsó részébe.
14. 14. A 11. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy további eljárási lépésként érzékeljük a szilárd anyagok szintjét a részecsketároló egységben (40, 60).
15. 15. A 14. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy további eljárási lépésekként egy előirányzott szilárdanyag-szintet állapítunk meg a részecsketároló egység (40, 60) számára, összehasonlítjuk ezt az előirányzott szilárdanyag-szintet az érzékelt szilárdanyagszinttel, és ezen összehasonlítás alapján szabályozzuk a szilárdanyag-szintet a részecsketároló egységen (40, 60) belül a szilárd anyagok részecsketároló egységből (40, 60) való leürítési áramának szabályozásával.
16. 16. A 15. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy további eljárási lépésként szilárd anyagokat

    HU 218 059 Β ürítünk le a részecsketároló egységből (40, 60), ha az érzékelt szilárdanyag-szint az előirányzott szilárdanyagszint felett van, és ha egyúttal nincs igény a szilárd anyagok visszakeringtetési rátájának növelésére a részecsketároló egységből (40, 60) a reaktortér (6) alsó részébe.
17. 17. A 15. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy további eljárási lépésként felfüggesztjük a szilárd anyagok leürítését a részecsketároló egységből (40, 60), ha az érzékelt szilárdanyag-szint az előirányzott szint alatt van.
18. 18. A 11. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy további eljárási lépésekként a másodlagos részecskeleválasztó (22) által összegyűjtött részecskék egy első részét közvetlenül a reaktortér (6) alsó részébe keringtetjük vissza egy visszakeringtető rendszeren (52) keresztül, míg a másodlagos részecskeleválasztó (22) által összegyűjtött részecskék egy második részét egy szilárdanyag-szállító rendszeren (66) keresztül a részecsketároló egységbe (40, 60) továbbítjuk.
19. 19. A 18. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy további eljárási lépésként szabályozzuk a szilárd anyagok visszakeringtetési rátáját a részecsketároló egységből (40, 60) a reaktortér (6) alsó részébe a részecskéknek a részecsketároló egységből (40, 60) az injektálórendszeren (74) keresztül a reaktortérbe (6) injektált mennyiségének szabályozásával.
20. 20. A 18. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy további eljárási lépésekként egy előirányzott szilárdanyag-szintet állapítunk meg a részecsketároló egység (40, 60) számára, érzékeljük a szilárdanyag-szintet a részecsketároló egységen (40, 60) belül, összehasonlítjuk az előirányzott szilárdanyag-szintet az érzékelt szilárdanyag-szinttel, és ezen összehasonlítás alapján szabályozzuk a szilárdanyag-szintet a részecsketároló egységen (40, 60) belül, szabályozva a szilárd anyagoknak a másodlagos részecskeleválasztótói (22) a szilárdanyag-szállító rendszeren (66) keresztül a részecsketároló egységhez (40, 60) áramló mennyiségét.
21. 21. A 18. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy további eljárási lépésekként egy előirányzott szilárdanyag-szintet állapítunk meg a másodlagos részecskeleválasztó (22) alsó részén elrendezett bunker (42) számára, érzékeljük a szilárdanyag-szintet a bunkeron (42) belül, összehasonlítjuk az előirányzott szilárdanyag-szintet a bunker (42) érzékelt szilárdanyag-szintjével, és szilárd anyagokat ürítünk le a bunkerből (42), ha a bunker (42) érzékelt szilárdanyag-szintje az előirányzott szilárdanyag-szint felett van, ugyanakkor nincs igény szilárdanyag-szint növelésére a részecsketároló egységben (40, 60), és ugyanakkor nincs igény a szilárd anyagok reaktorba (1) irányuló visszakeringtetési rátájának növelésére sem.
22. 22. A 21. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy további eljárási lépésként felfüggesztjük a szilárd anyagok bunkerből (42) való leürítését, ha a bunker (42) érzékelt szilárdanyag-szintje az előirányzott szilárdanyag-szint alatt van.