KR100322812B1 - 유동층반응기에서2단계연소를시키기위한방법 - Google Patents

유동층반응기에서2단계연소를시키기위한방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유동층 반응기를 활용하는 2단계 연소장치 및 방법에 관한 것이다. 이러한 장치 및 방법은 유동층내의 연소로부터 연도가스내의 고체가 분리되어 미립자층으로 되돌아간다. 그 동안에 청정연도가스는 두번째 연소에 효과적이도록 산소함유가스와 혼합된다. 유동층은 준 화학량론적인 조건에서 가동되고 NOx스케빈져(scavenger)는 연도가스로 공급된다.

Description

유동층 반응기에서 2단계연소를 시키기 위한 방법.
본 발명은 유동층 반응기를 활용하는 2단계 연소 장치 및 방법에 관한 것이다.
특히, 두번째 연소실이 NOx를 함유하는 미반응 연도가스의 두번째 연소를 위해 제공되는 장치 및 방법에 관한 것이다.
유동층 장치 내의 2단계 연소의 이용은 일반적으로 알려져 있다. 예를들면, 잉스트롬등의 미합중국 특허 제 4616576호에서 원심분리기와 결합된 두개의 순환유동층 장치는 감소된 NOx방출로써 연소의 유효한 방법을 공급하기 위해서 일련적으로 활용되는 2단계 연소방법이 개시되어있다. 그러나 두번째 유동층의 사용은 작동제어의 복잡함과 장치비용에서 실질적인 장치중복과 연관된 증가를 초래했다. 더우기, 유동층 및 원심분리기 양자는 순환하는 미립자물질의 연마작용으로 마모되기 쉬운 경향이 있다.
본 발명의 목적은 유동층 반응기에서 2단계 연소의 장치및 방법을 제공하는 것 이다.
또한 본 발명의 목적은 증가된 연소효율을 갖는 상기와 같은 형태의 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 감소된 NOx방출을 갖는 상기와 같은 형태의 장치와 방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 NOx스케빈져(scavenger)의 분사및 혼합을 제공하는 상기 형태의 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 가스가 적당한 NOx제거를 가능하도록 요구되는 잔존시간 및 온도를 제공하는 상기 형태의 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
이상 및 다른 목적의 이행을 위해서, 본 발명의 장치 및 방법은 반응기로부터 방출된 연도가스에 함유된 고체는 분리되어 반응기내로 재순환되고, 청청가스는 두번째 연소실내로 도입되어, 산소 함유 가스가 공급되어, 환원 조건하에서 작동되는 유동층을 특징으로 한다. 또한, NOx스케빈져는 NOx방출을 낮추기 위하여 두번째 연소실내로 이송된다.
본 발명의 장치 및 방법은, 도1에서 참조부호 "10"으로 도시된 바와 같이, 천연수 순환 증기 발생기의 일부를 형성하는 유동층 반응기와 관련하여 설명한다.
증기발생기(10)는 도입파이프(14)로부터 물을 수용하고 다수의 증기파이프 (16)를 경유해서 외부장치로 발생되는 증기를 방출하는 증기드럼(12)을 포함한다.
유동층 반응기(18)는 증기드럼에 인접하여 배치되고, 전면벽(20A), 이와 평행하게 이격된 배면벽(20B), 및 2개의 이격된 측벽을 포함하며 그중의 하나가 참조부호 "22"로 표시되고 실질적으로 장방형의 로(24)를 형성하기 위해서 전면및 배면벽에 수직을 이루도록 연장된다.
반응기(18)의 벽(20A,20B,22)은 연속적이고, 기밀한 구조를 형성하기 위해서, 수직으로 연신된 바, 또는 핀에 의해서 상호 연결되는 다수의 수직으로 배치된 튜브로 형성된다. 그런데, 이러한 구조의 형상은 종래의 것이어서, 도면에 도시하지 않고, 별도의 상세한 설명은 생략한다.
벽(20A,20B,22)의 튜브의 각 끝단은 수평으로 배열된 하부헤더(26)과 상부헤더(28) 각각에 연결된다. 그 이유는 하기에 설명한다.
공간챔버(30)는 적절한 공급원(도시되지 않음)으로부터 가압된 공기가 강제송풍기등과 같은 종래의 수단에 의해서 도입되는 반응기(18)의 하부에 배치된다.
다공배기판(32)은 공간챔버(30) 위에, 그리고 반응기(18)의 연소실 하부끝단에서 적절하게 지지된다. 공간챔버(30)를 통해 도입된 광기는 배기판(32)을 통해서 위쪽 방향으로 통과하고, 공기예열기(도시되지 않음)에 의해 예열될 수 있고, 필요하다면 공기제어 댐퍼에 의해서 적절하게 조절된다. 배기판(32)은 석탄의 연소동안에 형성된 산화황을 흡수하기 위해, 통상적으로 석탄분 및 석회석 또는 백운석으로 구성되는 미립자층(34)을 지지하기 위하여 부가된다.
반응기(18)의 벽(20A,20B,22)의 하부 내표면은 내화재(36), 또는 다른 적절한 단열재로 내장되고, 배기판(32) 위에 소정의 거리로 뻗어있다.
연료공급기(38)는 미립자층(34)의 상부 표면상으로 미립자 연료를 도입하기 위한 전면벽(20A)을 통해서 뻗어있고, 다른 공급기는 필요에 따라 미립자층(34) 상으로 미립자흡착제 및 또는 부가적인 미립자 연료물질을 공급하기 위해서 벽 (20A,20B,22)과 결합될 수 있다.
배수파이프(40)는 배기판(32)의 개구부와 연결되고, 미립자층(34)으로부터 외부장치로 소비된 연료 및 흡착제 물질을 방출하기 위해서 공간챔버(30)를 통하여 뻗어있다.
다수의 공기공급기(42)는 전술한 이유로 보일러내로 2차공기를 도입시키기 위하여 미립자층(34)으로부터 소정의 높이에서 측벽(22)을 통하여 제공된다.
이로 부터 부가적인 공기공급구가 하나 또는 그 이상의 높이 위치에서 벽 (20A,20B)을 통해서, 그리고 필요하다면 다른 측벽을 통해서 제공될 수 있음을 알수 있다.
개구부(44)는 반응기(18)에 인접하게 배치된 분리구역(46)과 로(24)의 상부를 연결하도록 배면벽을 형성하는 몇몇의 튜브(도시되지 않음)를 뒤쪽으로 구부리는 것에 의해 배면벽(20B)의 상부에 형성된다. 분리구역(46)은 동축 튜브(50)를 갖는 원심분리기(48)를 포함하고, 그 속에 분리기의 벽과 함께 반응기(18)로부터 분리기로 들어가는 가스를 위한 고리형상(환상)의 유동경로를 형성한다.
후자의 가스는 가스가 분리구역의 상부를 통과하기 전에, 원심력에 의해서 첨가된 고체를 분리하기 위하여 환상의 챔버내의 주위를 소용돌이친다. 원심분리기 (48)는 깔때기부(48a)를 포함하고, 재순환도관(52)에 의해서 반응기(18)내로 되돌아가기 전에 깔대기부 속으로 분리된 고체가 낙하하는데, 이것은 더욱 상세히 설명할 것이다. 분리기(48)의 벽은 또한 반응기 벽(20A,20B 및 22)과 관련하여 전술한 바와 같이 튜브 및 핀에 의해서 형성될 수 있고, 분리기(48)를 형성하는 튜브의 하부 끝단은 헤더(53)과 연결되어 있다.
두번째 단계 연소실(54)은 분리구역(46) 상부에 배치되고, 분리구역과 가스유동하도록 연결되어 있다. 상기 연소실(54)은 동축튜브(50)의 연장체(50A)와 연속적으로 연결된 연소용기(56)를 포함하고, 상술할 분리구역(46)으로 부터 수용되는 연도가스의 두번째 발화를 위한 반응챔버를 제공한다. NOx제거용 도입파이프(58)는 반응챔버내로 NOx흡수재를 도입하기 위해서 연소용기의 벽을 통해서 뻗어있다. 필요하다면 다른 파이프는 반응 챔버내로 NOx스케빈져를 분배하기 위해 용기(56)와 결합될 수 있다.
개구부(60)는 NOx제거구역(62)과 용기(56)를 연결하기 위해서 용기(56)의 말단부를 통하여 제공된다. 스크린(64)은 개구부(60)내에서 적절하게 지지되고, 개구부(60)를 통하여 통과되는 연도가스 및 NOx스케빈져의 적절한 혼합을 보장하기 위하여 채택된다. 구역(62)의 내표면은 후술될 목적을 위해 필요하다면 단열재(66) 및 다른 적절한 내화물질로 라이닝된다.
열회수 밀폐체(68)는 제거구역(62) 아래에 배치되고, NOx제거구역(62)으로부터 청정가스를 수용하는 상부벽에 형성된 개구부(70)를 갖는다. 재가열기(72A)및 과열기(72B)는 가스 경로내의 열회수 밀폐체(68)에 배치되고, 각각은 가스로부터 열을 제거하기 위한 종래의 방식을 가지는 튜브를 통하여 증기를 통과시키기 위해 증기드럼(12)및 증기파이프(16)를 포함하는 유동회로에 연결되는 다수의 튜브로 각각 구성되어 있다. 증기발생기(10)가 증기터빈과 연결되어있는 상황에서 가열된 증기는 터빈을 가동시키기 위하여 터빈(도시되지 않음)으로 통과되고, 재가열기(72)는 종래의 방식으로 터빈으로 부터 소비된 증기를 수용하기 위하여 터빈의배출구와 연결된다. 배출관(74)은 후술하는 바와 같이 밀폐체(68)로부터 가스를 방출하기 위하여 밀폐체(68)에 제공된다. 산소모니터장치(76)는 배출관(74) 아래에 연결되어 배치되고 배출관으로부터 방출 가스에서의 잉여산소를 모니터한다. 한쌍의 공기도관(77A,77B)은 튜브(50A)의 벽에서 개구부와 연결되고, 두번째 연소실(54)로의 통로인 다른 튜브로 2차공기를 공급한다. 2차공기제어 밸브(78)는 산소모니터장치와 전기적으로 연결되어 있으며 산소모니터장치(76)로부터 제어신호를 수신하고, 공기도관(77A,77B)으로 2차공기의 유동을 제어하기 위해서 조작된다.
열회수 밀폐체(68)의 상부를 형성하는 벽은 또한 반응기벽(20A,20B,22)과 동일한 인접한 벽과 같은 구조를 형성하도록 수직으로 위치한 연장된 바 또는 핀에 의해서 상호 연결되는 다수의 수직으로 배치된 튜브로 형성된다. 이러한 벽의 상부 끝단은 다수의 수평으로 뻗어있는 상부헤더(80)와 연결되어 있고, 하부끝단은 참조부호 "82"로 표시되고 다수의 수평으로 뻗어있는 하부헤더와 연결되어 있다.
비록 도시되어 있지 않다 하더라도 하강관 및 그와 유사한 것을 포함하는 물유체회로가 증기드럼(14)을 헤더(26,28,53,80,82)와 연결하고, 재가열기(72A)및 과열기(72B)와 증기파이프(16)를 연결하기 위하여 제공될 수 있다. 따라서, 물 및 증기의 유동회로는 증기드럼(12), 재가열기(72), 과열기(73), 반응기(18)를 형성하는 벽, 분리구역(46) 및 회로가 증기터빈(도시되지 않음)과 연결된 열회수 밀폐체(68)를 통하여 형성된다. 이는 공지기술이므로 더 이상 서술되지 않을 것이다.
증기발생기(10)의 가동에 있어서, 개시석탄의 양은 연료공급기(38)를 통하여 도입되고 미립자층(34)에서 미립자 물질의 상부표면 위로 펼쳐진다. 공기는 공간챔버(30) 및 미립자층(34)내에 함유된 석탄 내로 도입되고, 개시석탄은 미립자층내 에 위치된 버너(도시되지 않음)에 의해 발화되어 석탄의 연소는 진행되고, 부가적인 공기는 각각 높은 압력과 속도에서 공간챔버(30)내로 도입된다. 선택적으로 미립자층(34)은 공간챔버(30)에 위치된 버너에 의해 데워질 수 있다. 공간챔버(30)를 통해서 공급된 공기의 영역은 35%부터 85%인데, 완전연소를 위해서 요구되는 부가적인 60%내지 10%가 공기공급구(42)를 통해서 공급된다. 따라서, 본 발명의 작동원리에 따르면, 공간챔버(30) 및 공기공급구(42)를 통해 도입된 산소의 전체량이 제어되어 로(24)내의 연소는 NOx화합물의 형성을 최소화하는 동안에 연소될 수 있는 물질의 열분해를 달성하도록 준화학량론적인(환원) 조건하에서 발생된다.
공간챔버(30)로부터 배기판(32)에 의해 도입된 고압, 고속도의 연소를 유지하는 공기는 석탄회분 및 소비된 석회석의 미세한 입자를 포함하는 비교적 미세한 미립자 물질의 입자들이 연소가스내로 첨가되어서 공기작용으로 이동되게 한다.
첨가된 입자 및 가스의 이러한 혼합은 첨가된 고체를 함유하는 가스컬럼을 형성하도록 로(24)내에서 위쪽으로 상승되고, 반응기(18)로 부터 개구부(44)를 통하여 분리영역(46)내로 통과된다.
전술한 방식으로 로내로 도입된 연료, 흡착제및 공기의 분량은 조절되어서 미립자층 위의 로(24)내에서 형성되는 가스컬럼은 고체물질로 포화상태가 된다.
즉 가스에 의해서 고체물질의 최대첨가가 얻어진다. 포화상태의 결과로, 미세한 고체의 일부는 미립자층내에 보유되고, 그럼에도 불구하고 최대용량에서 조작할 때 전체체적의 20%내지 30%만큼의 비교적 높은 고체 체적율이 나타낸다.
조대한 미립자물질은 미세한 물질의 일부를 따라서 로(24)의 하부에서 축적되는 한편, 나머지 미세한 물질은 가스컬럼을 통하여 위쪽으로 통과한다. 가스컬럼의 길이방향을 따라 유동하고 개구부(44)를 통하여 반응기(18)로부터 빠져나가는 비교적 미세한 입자는 분리구역(48)내에서 연소가스로 부터 분리되고, 재순환 도관 (52)을 통하여 유체층으로 다시 순환된다. 이것은 연료공급기(38)을 통해서 부가적인 미립자 연료 및 흡착제물질의 도입에 더하여 미립자층(34) 위의 포화상태의 가스컬럼을 유지한다.
물은 물도입파이프(14)를 통해서 증기드럼(12)내로 도입되고 여기서 드럼 (12)내의 물과 섞인다. 드럼(12)으로부터의 물은 전술한 바와 같이 반응기벽 (20A,20B,22)을 형성하는 튜브 및 하부헤더(26)내로 하강관 또는 그와 유사한 것을 통하여 아래쪽으로 통하게 된다. 유동층, 가스컬럼 및 이동된 고체로부터의 열은 물의 일부를 증기로 전환시키고, 물과 증기의 혼합물은 튜브내에서 상승되어서 상부헤더(28,80)내에서 수집되고, 증기드럼(12)으로 전달된다. 증기와 물은 증기드럼 (12)내에서 통상적인 방법으로 분리되고, 분리된 증기는 전술한 바와 같이 증기터빈을 최후로 통과하기 위해서 증기파이프(16)에 의해서 증기드럼으로 부터 재가열기(72A)및 과열기(72B)로 통하게 된다. 분리된 물은 도입파이프(14)로부터의 새로운 물 공급과 혼합되고, 전술한 방식으로 유동회로를 통하여 재순환 된다.
다른 형태의 냉각표면은 바람직하기로는 수직형튜브와 함께 분할벽의 형태로 로(24)내에서 활용될 수 있다.
본 발명의 특징에 따르면, 분리구역(46)으로부터 고온청정가스는 튜브연장체 (50A)를 통하여 통과하고 여기서 2차공기는 도관(77A,77B)을 통하여 첨가되어서 연소용기(56)는 산소모니터장치(76)에 의하여 측정되어지는 바와 같이 115~128%의 화학량론으로 운전된다. 2차공기의 첨가는 가스의 온도증가와 함께 연소용기(56)내에서 고온청정가스의 두번째 연소를 이끈다. NOx스케빈져는 파이프(58)를 경유하여 제거구역(62)으로의 개구부(60)에 인접한 용기(56)내로 도입되고 연도가스 및 NOx스케빈져의 혼합물이 제거구역(62)으로 들어가면서 스크린(64)에 의해서 적정한 혼합이 이루어지게 된다. 청정가스 및 NOx흡수재의 혼합물은 제거구역(62)을 통해서통과하고 여기서 NOx화합물은 파괴된다.
제거구역(62)으로부터외 고온청정가스는 배출관(74)을 경유하여 가스를 증기발생기로부터 배출하기 전에 가스로부터 부가적인 열을 제거하기 위하여 재가열기 (72A)와 과열기(72B)를 통과한다. 따라서 재가열기(72A) 및 과열기(72B)를 통해서 통과하는 증기의 온도는 용기(56)내에서 연도가스의 이차연소를 제어하는 것에 의해서 제어될 수 있다. 만약 공간챔버(30)내로 도입된 공기가 10기압과 거의 비슷한 비교적 높은 압력에서라떤, 배출관(74)으로부터의 가스는 가스터빈 또는 유사한 것(도시되지 않음)으로 향하게 될 것이다.
화학량론적인 공기비율의 작용에 의한 아스팔트질 석탄의 유효가열값은 도2에 도시된다. 용기(56)내의 고온청정가스의 결과적인 연소는 도2에 도시된 바와 같이, 거의 250℉의 가스온도의 상승을 야기하고, 따라서 가스가 제거구역(62)으로 들어가기 전에, 일산화탄소와 같은 유독한 가스의 파괴를 보증한다. 용기(56)의 배출가스의 온도는 특별한 NOx흡수재를 위한 요구온도에 의해 한정된다.
증기터빈의 부하의 변화에 응하여, 미립자층(34)의 온도는 공간챔버(30) 및 공기공급구(42)를 경유해서 보일러로 공급되는 공기의 양을 변화시키는 것에 의해서 소정의 적당한 값에서 유지된다.
따라서 본 발명의 방법은, 두번째 연소실 및 NOx제거구역과 함께 유동층 반응기의 사용을 통합시키는 것에 의하여 몇가지 장점을 갖는다. 예를 들면, 본 발명의 방법은 몇가지 인자에 기인하여 NOx방출의 실질적인 감소를 제공한다.
첫째, 로(24)는 NOx종의 생산을 실질적으로 한정하는 환원분위기에서 운전된다.
둘째, 선행된 장점과의 결합에 있어서, 과열 공기분율과 함께 튜브연장체 (50A)내의 2차공기의 스테이징은 NOx방출을 감소시킨다. 또한 NOx스케빈져의 도입과 함께 청정가스의 두번째 연소는 NOx방출을 더욱 감소시킨다. 더우기 제거구역은 잔여 NOx를 상당히 감소하도록 NOx스케빈져를 위해서 적절한 분위기를 유지하는 단열을 제공한다. 또한, 부가적인 연소실(54)은 대류구역으로 통과하는 연도가스의 온도를 상승시키고 따라서, 많은 경우에 깔때기부(48a)및 로(24)사이에 위치한 외부열교환기의 필요성이 제거되어 로(24)로부터 대류구역으로의 총효율을 변경시켜 설계를 간단하게 할 수 있고 비용을 절감할 수 있게 된다. 도면에 세부적으로 도시되어 있지는 않지만, 다른 부가적 필요장치 및 구조적요소가 제공될 것이며, 전술된 이들 및 모든 요소는 완전하고 작동적인 장치를 형성하는 적당한 형태로 배열되고 지지될 수 있는 것을 알 수 있다.
또한 본 발명의 범위로부터 벗어남이 없이 본 발명의 방법에 의해서 변형될 수 있다. 예를 들면, 두번째 연소실은 유동층장치의 어떤 종류와도 사용될 수 있다.
도1은 본 발명의 유동층 반응기를 도시한 개략도,
도2는 본 발명의 장치및 방법을 유용하게 하는 연료의 유효가열값 및 화학량론적인 공기율 사이의 관계의 예를 나타내는 그래프이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 증기 발생기 18 : 유동층 반응기
24 : 장방형로 34 : 미립자층
46 : 분리구역 48 : 원심분리기
50 : 동축튜브 52 : 재순환도관
54 : 두번째 연소실 62 : NOx제거구역
68 : 열회수 밀폐체 72A : 재가열기
72B : 과열기 74 : 배출관
76 : 산소모니터 장치

Claims (8)

  1. 연료를 함유한 고체 입자의 미립자층을 형성하는 단계와,
    상기 연료입자의 연소를 촉진시키기 위하여 상기 미립자층으로 상기 입자를 유동화시키기 위하여 공기를 도입시키고, 이것에 의하여 상기 연소로부터 나온 연도가스가 상기 입자의 일부를 동반하는 단계와,
    상기 연도가스로부터 상기 동반된 입자를 분리하는 단계와,
    분리된 연도가스가 상기 유동층으로부터 두번째 연소실내로 통과하는 단계,
    상기 가스를 연소시키기 위하여 상기 분리된 연도가스로 산소 함유가스를 공급하는 단계,
    물을 증기로 전환하기 위하여 상기 미립자층과 열을 교환하는 열교환기에 상기 물을 순환시키는 단계, 및
    상기 증기의 온도를 조절하기 위하여 상기 증기와 열을 교환하는 열교환기에서 상기 두 번째 연소실에서 연소된 연도가스를 통과시키는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 유동층 반응기에서 2단계 연소를 시키기 위한 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 유동층으로 상기 분리된 입자를 재순환하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유동층 반응기에서 2단계 연소를 시키기 위한 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    연소가능한 연도가스를 생산하기 위하여 환원조건하에서 상기 유동층을 조작하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유동층 반응기에서 2단계 연소를 시키기 위한 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 분리된 연도가스로 NOx스케빈져를 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유동층 반응기에서 2단계 연소를 시키기 위한 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 NOx스케빈져를 공급하는 상기단계가 통과단계 후인 것을 특징으로 하는 유동층 반응기에서 2단계 연소를 시키기 위한 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 두 번째 연소실에서 연소된 연도가스로 부터 열을 제거하기 위해 상기 증기와 열교환을 하면서 통과하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유동층 반응기에서 2단계 연소를 시키기 위한 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 열교환 단계가 상기 NOx스케빈져 공급 단계 후인 것을 특징으로 하는유동층 반응기에서 2단계 연소를 시키기 위한 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 도입 단계에서, 공기의 양이 상기 연료의 완전한 연소를 위해서 요구되는 것보다 적고, 상기 연소를 완전하게 하기 위하여 상기 미립자층으로 부가적인 공기를 부가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유동층 반응기에서 2단계 연소를 시키기 위한 방법.
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE9402789L (sv) * 1994-08-19 1995-10-02 Kvaerner Enviropower Ab Förfarande för tvåstegsförbränning av fasta bränslen i en cirkulerande fluidiserad bädd
US5535687A (en) * 1994-08-25 1996-07-16 Raytheon Engineers & Constructors Circulating fluidized bed repowering to reduce Sox and Nox emissions from industrial and utility boilers
US5727480A (en) * 1996-04-17 1998-03-17 Foster Wheeler International, Inc. Over-fire air control system for a pulverized solid fuel furnace
US5968320A (en) * 1997-02-07 1999-10-19 Stelco, Inc. Non-recovery coke oven gas combustion system
FR2802287B1 (fr) * 1999-12-14 2002-01-11 Abb Alstom Power Comb Procede pour l'amelioration de la combustion dans un systeme a lit fluidise circulant et systeme correspondant
KR100610343B1 (ko) * 2004-07-30 2006-08-10 현대자동차주식회사 와셔액 주입구 구조
US7938071B2 (en) * 2007-03-13 2011-05-10 Alstom Technology Ltd. Secondary air flow biasing apparatus and method for circulating fluidized bed boiler systems
WO2011055500A1 (ja) * 2009-11-09 2011-05-12 株式会社Ihi ガス化設備のアンモニア処理方法及び装置
FI124100B (fi) * 2011-01-24 2014-03-14 Endev Oy Menetelmä kiertomassareaktorin toiminnan parantamiseksi ja menetelmän toteuttava kiertomassareaktori
CN102937290B (zh) * 2012-11-21 2015-08-26 中国东方电气集团有限公司 一种外置床式双流化床防止锅炉沾污的系统
US9874346B2 (en) * 2013-10-03 2018-01-23 The Babcock & Wilcox Company Advanced ultra supercritical steam generator
CN105805739B (zh) * 2014-08-29 2019-07-23 中国科学院工程热物理研究所 调节过热蒸汽温度的循环流化床燃烧方法
CN105588120B (zh) * 2016-03-02 2018-05-11 内蒙古金土环保科技有限公司 一种脱硫泛氧燃烧系统
CN109882830B (zh) * 2019-01-24 2020-07-17 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院 一种调整生物质循环流化床锅炉蒸汽温度的运行方法
FR3102833B1 (fr) * 2019-10-30 2022-08-05 Mini Green Power Module de production de chaleur comprenant un système de filtration haute température
CN110986056B (zh) * 2019-12-31 2020-10-30 北京科太亚洲生态科技股份有限公司 一种多层流化床焚烧系统及焚烧方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4531462A (en) * 1980-01-18 1985-07-30 University Of Kentucky Research Foundation Biomass gasifier combustor
US4516510A (en) * 1981-03-27 1985-05-14 Basic J N Sen Incinerator with two reburn stages and, optionally, heat recovery
JPS58156107A (ja) * 1982-03-11 1983-09-17 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 流動層式焼却炉
FI79403C (fi) * 1984-06-01 1989-12-11 Ahlstroem Oy Foerbraenningsmetod.
US4594967A (en) * 1985-03-11 1986-06-17 Foster Wheeler Energy Corporation Circulating solids fluidized bed reactor and method of operating same
US4617877A (en) * 1985-07-15 1986-10-21 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed steam generator and method of generating steam with flyash recycle
CA1274422A (en) * 1985-08-07 1990-09-25 Juan A. Garcia-Mallol Fluidized bed reactor and method of operating same
FR2586941B1 (fr) * 1985-09-09 1987-12-04 Framatome Sa Dispositif de traitement de matieres solides sous forme de particules, en lit fluidise circulant, en particulier dispositif de gazeification
US4682567A (en) * 1986-05-19 1987-07-28 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed steam generator and method of generating steam including a separate recycle bed
AU594549B2 (en) * 1986-11-05 1990-03-08 Bonne Engineering Pty Ltd Incinerators
US4694758A (en) * 1986-12-16 1987-09-22 Foster Wheeler Energy Corporation Segmented fluidized bed combustion method
US4761131A (en) * 1987-04-27 1988-08-02 Foster Wheeler Corporation Fluidized bed flyash reinjection system
US4781574A (en) * 1987-05-08 1988-11-01 Foster Wheeler Development Corporation Method and system for controlling cyclone collection efficiency and recycle rate in fluidized bed reactors
US4896717A (en) * 1987-09-24 1990-01-30 Campbell Jr Walter R Fluidized bed reactor having an integrated recycle heat exchanger
US5141708A (en) * 1987-12-21 1992-08-25 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed combustion system and method having an integrated recycle heat exchanger
US4947804A (en) * 1989-07-28 1990-08-14 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed steam generation system and method having an external heat exchanger
US5069170A (en) * 1990-03-01 1991-12-03 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed combustion system and method having an integral recycle heat exchanger with inlet and outlet chambers
US5054436A (en) * 1990-06-12 1991-10-08 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed combustion system and process for operating same
US5069171A (en) * 1990-06-12 1991-12-03 Foster Wheeler Agency Corporation Fluidized bed combustion system and method having an integral recycle heat exchanger with a transverse outlet chamber
US5040492A (en) * 1991-01-14 1991-08-20 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed combustion system and method having a recycle heat exchanger with a non-mechanical solids control system

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Publication number Publication date
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ES2129494T3 (es) 1999-06-16
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MX9302477A (es) 1993-11-01
CA2095182A1 (en) 1993-11-05
JP2652323B2 (ja) 1997-09-10
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EP0569183A2 (en) 1993-11-10
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