KR102106395B1 - Fluidized bed heat exchanger and corresponding incineration device - Google Patents

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Abstract

연소기(C)로부터 유래된 고체의 흐름이 입구 개구(18)를 경유하여 열교환기(10)로 들어가고 열교환 영역(40)을 통과하며 출구 개구(48)를 경유하여 상기 열교환기(10)를 떠나도록, 서로 배치된 적어도 하나의 상기 입구 개구(18), 상기 열교환 영역(40) 및 적어도 하나의 상기 출구 개구(48)를 포함하는 유동층 열교환기로서, 상기 입구 개구(18)는 런너(20)의 상부에 배치되고, 상기 런너(20)는 상기 열교환기의 상부 섹션으로부터 상기 열교환기(10)의 바닥 섹션(16r)을 향하여 하방으로 연장하고 상기 바닥 섹션(16r)에 근접하여 종료하며, 이로써 상기 런너(20)를 통하여 상기 고체의 하방으로 향하는 흐름을 허용하고, 상기 런너(20)는 상기 바닥 섹션(16r)에 근접한 그 단부에서 개방되고, 이로써 상기 고체가 상기 런너(20)를 떠나서 적어도 하나의 열교환 영역(40)으로 흘러가도록 하는 적어도 하나의 통로(TR)를 제공하고, 상기 열교환 영역은 상기 런너(20)에 인접하여 배치되며 유동층 바닥(16c)이 제공되며, 상기 출구 개구(48)는 상기 열교환기(10)의 상부에 배치되고 상기 적어도 하나의 열교환 영역(40)으로부터 연장하는, 유동층 열교환기.The flow of solids derived from the combustor (C) enters the heat exchanger (10) via the inlet opening (18), passes through the heat exchange area (40) and leaves the heat exchanger (10) via the outlet opening (48). A fluidized-bed heat exchanger comprising at least one of the inlet openings 18, the heat exchange zone 40 and at least one of the outlet openings 48, wherein the inlet opening 18 is a runner 20 Disposed on top of, the runner 20 extends downward from the upper section of the heat exchanger toward the bottom section 16r of the heat exchanger 10 and ends close to the bottom section 16r, whereby Allows flow of the solid downward through the runner 20, the runner 20 is open at its end proximate the bottom section 16r, whereby the solid leaves the runner 20 and at least Provides at least one passage (TR) to flow into one heat exchange area (40), the heat exchange area is disposed adjacent to the runner (20) and provided with a fluidized bed bottom (16c), the outlet opening (48) ) Is disposed on top of the heat exchanger (10) and extends from the at least one heat exchange area (40).

Description

유동층 열교환기 및 이에 대응하는 소각 장치Fluidized bed heat exchanger and corresponding incineration device

본 발명은 소각 장치의 관련 구성으로서 유동층 열교환기, 특히 소위 순환 유동층 장치(Circulating Fluidized Bed Apparatus, CFBA)에 관한 것이다. 이하에서, “상부”, “하부”, “수평”, “수직”, “내측” 등의 용어는 항상 열교환기 및/또는 CFBA 의 통상적인 사용위치를 지칭한다.The present invention relates to a fluidized bed heat exchanger, in particular a so-called Circulating Fluidized Bed Apparatus (CFBA), as a related configuration of an incineration device. In the following, terms such as “upper”, “lower”, “horizontal”, “vertical”, and “internal” always refer to the normal location of use of the heat exchanger and / or CFBA.

CFBA는 전형적으로는, 이하에서 연소기로 지칭되는 연소기, 소각 반응기, 보일러, 기화장치, 증기 발생기 등으로서 설계되는 순환 유동층 반응기를 포함한다. CFBA typically includes a circulating fluidized bed reactor designed as a combustor, incinerator reactor, boiler, vaporizer, steam generator, etc., hereinafter referred to as a combustor.

연소기 벽은 물이 흐르는 튜브로 이루어지며, 튜브는 서로 직접적으로 용접되어 벽 구조를 제공하거나 또는 평행하게 연장하는 튜브 섹션 사이에 핀/리브를 구비한다.The combustor wall consists of water-flowing tubes, the tubes being welded directly to each other to provide a wall structure or with fins / ribs between tube sections extending in parallel.

석탄, 목재 등과 같은 화석 연료의 대부분은 황 및/또는 유해한 물질을 포함하므로, 연소기를 떠나는 가스를 적절한 방식으로 정화하는 것이 필요하다.Since most of the fossil fuels, such as coal, wood, etc., contain sulfur and / or harmful substances, it is necessary to purify the gas leaving the combustor in an appropriate manner.

전형적으로 연소기는 그 상부 단부에 적어도 하나의 출구 포트를 구비하는데, 출구 포트는 반응기로부터 배출되는 (이하에서 고체 또는 재라고 불리우는) 가스와 고체 입체의 혼합물을 적어도 하나의 관련된 분리기로 흐르게끔 한다.The combustor typically has at least one outlet port at its upper end, which allows a mixture of gaseous and solid solids (hereinafter referred to as solid or ash) exiting the reactor to flow to the at least one associated separator.

분리기는 연도 가스(flue gases)와 고체를 분리시키는 역할을 한다. 그 후, 분리된 연료가스와 고체는 별개로 처리된다. 고체는 연소기로 직접 복귀하거나 및/또는 중간 열교환기로 공급되는데 특히, 유동층 열교환기(Fluidized Bed Heat Exchanger, FBHE)의 대응하는 입구 개구를 경유하여 적어도 하나의 유동층 열교환기(FBHE)로 공급된다. The separator serves to separate the flue gases and solids. Thereafter, the separated fuel gas and solid are treated separately. The solids are returned directly to the combustor and / or fed to an intermediate heat exchanger, in particular to at least one fluidized bed heat exchanger (FBHE) via a corresponding inlet opening of a fluidized bed heat exchanger (FBHE).

분리기로부터 FBHE 및/또는 연소기로의 경로를 따르는 사이펀(syphon)은 각각, 분리기와 연소기의 사이 또는 분리기와 FBHE 사이의 압력(필드) 분리(decoupling)를 허용한다. A siphon along the path from the separator to the FBHE and / or combustor allows pressure (field) decoupling between the separator and the combustor or between the separator and the FBHE, respectively.

적어도 하나의 FBHE는 발전을 위하여 고체(입자성 물질)에 의해 제공되는 열을 사용하여, 예를 들면 연전달 매체로서 튜브를 경유하여 FBHE를 통하여 터빈 등으로 전달되는, 증기 또는 물을 가열하거나 이들의 압력을 증가시킨다.At least one FBHE uses heat provided by a solid (particulate material) for power generation, for example, to heat steam or water, which is transferred to the turbine or the like through the FBHE via a tube as a heat transfer medium, or Increases the pressure.

FBHE는, 고체의 적어도 일부분이 FBHE에서 나와서 연소기로 돌아가는 복귀 수단이라고도 불리우는, 적어도 하나의 출구 개구를 구비한다.The FBHE has at least one outlet opening, also called return means, where at least a portion of the solid exits the FBHE and returns to the combustor.

이러한 CFBA의 일반적인 설계와 그 구성은 EP 495296 A2에 개시되어 있다.The general design and construction of this CFBA is disclosed in EP 495296 A2.

FBHA의 전형적인 전기 용량 범위는 약 50 내지 600 MW이고, 연소기는 높이가 30-60m이고, 폭은 13-40m이며 깊이는 15-40m이다. FBHA의 전형적인 크기는 높이 3-8m, 폭 3-8m, 깊이 3-8m이다.The typical electric capacity range of FBHA is about 50 to 600 MW, the combustor is 30-60 m high, 13-40 m wide and 15-40 m deep. The typical size of FBHA is 3-8m high, 3-8m wide and 3-8m deep.

(재 냉각기(ash cooler)라고도 불리우는) FBHE를 포함하는 이러한 CFBA의 총체적인 기능성과 신뢰성은, 오랜 기간 동안 성공적이라고 입증되었으며, 향상에 대한 지속적인 요구가 있어왔다.The overall functionality and reliability of these CFBAs, including FBHE (also called ash cooler), has proven successful for a long time, and there has been a continuing need for improvement.

이러한 기술적 배경에 따라, 본 발명의 목적은 건설, 유지, 보수, 효율 및/또는 (플러깅(plugging) 방지) 고체 흐름에 있어서 최적성을 제공하는 FBHE를 CFBA의 분리기와 연소기 사이에 설치하기 위한 것이다. According to this technical background, the object of the present invention is to install an FBHE between CFBA separator and combustor which provides optimum for construction, maintenance, repair, efficiency and / or solids flow (preventing plugging). .

이러한 유형의 유동층 열교환기의 일반적인 공정 엔지니어링은 대략 다음 사항을 포함한다:Typical process engineering for this type of fluidized bed heat exchanger includes roughly the following:

- 입구 개구를 경유하여 고체를 공급하는 것,-Supplying solids through the inlet opening,

- 열교환의 바닥 영역에 있는 대응하는 노즐을 경유하여, 압력 하에 유입된 공기에 의해 고체를 유동화(fluidizing)하는 것,-Fluidizing the solid by the air introduced under pressure, via a corresponding nozzle in the bottom area of the heat exchange,

- 고체 내에 저장된 에너지(열)를, 열교환기에 배치된 열전달수단 (특히 물과 증기 같은 열전달 유체가 통과하여 흐르는 튜브)을 경유하여, 유체로 전달하는 것, -Transferring the energy (heat) stored in the solid to the fluid via a heat transfer means (especially a tube through which heat transfer fluids such as water and steam flow) disposed in a heat exchanger,

- 대응하는 출구 개구를 경유하여 열교환기로부터 고체를 빼내는 것.-Withdrawing solids from the heat exchanger via the corresponding outlet openings.

본 발명은, 열교환 영역 내에서의 플러깅을 방지하면서 열교환기 내에서의 연속적인 고체의 흐름을 허용하여 연속적으로 고체를 추출하도록, 열교환기의 열교환 영역으로의 고체의 공급/이송을 최적화함으로써 열교환 챔버 내에서의 열전달을 향상시킨다는 기술적 사상에 기초한다.The present invention optimizes the supply / transfer of solids into the heat exchange zone of the heat exchanger to optimize the supply / transfer of heat to the heat exchange zone of the heat exchanger to allow continuous solid flow in the heat exchanger while preventing plugging in the heat exchange zone. It is based on the technical idea of improving heat transfer within.

이와 관련하여 (EP 495296 A2에 개시된 바와 같이) 열교환기의 바닥 단부에서 열교환기로 고체를 도입하는 것은 불리하며, 고체를 공급하기 위해 추가적인 전력이 필요하다는 것을 알게 되었다. In this regard, it has been found that introducing solids into the heat exchanger at the bottom end of the heat exchanger (as disclosed in EP 495296 A2) is disadvantageous and requires additional power to supply the solids.

만일 열교환기 영역의 상부 단부에 있는 입구 개구를 경유하여 열교환기로 고체가 이송되면, 고체의 시작된 역류와 열교환 영역의 바닥 영역에 의해 유입된 공기가 열교환 영역 내에서 고체의 불균일한 분포를 초래하게 되고, 이에 대응하여 열전달 효율의 손실을 초래한다는 사실을 알게 되었다.If the solids are transferred to the heat exchanger via the inlet opening at the upper end of the heat exchanger zone, the back flow of solids and the air introduced by the bottom zone of the heat exchange zone will result in a non-uniform distribution of the solids within the heat exchange zone. In response, it has been found that this leads to a loss of heat transfer efficiency.

이러한 문제점은, 고체를 열교환기의 상부 단부에 있는 입구 개구로부터 열교환기의 바닥 영역을 향하여 하방으로 가이드하는, 특별한 공급 채널(런너(runner))을 특징으로 하는 설계에 의해 방지될 수 있는데, 고체가 런너의 하부 단부에서 런너를 떠나기 전에 공기는 런너 내에서 흐르는 고체의 흐름으로 유입되지 않게 된다. 따라서, 런너를 따르는 고체의 흐름 방향은 런너 내에서의 역류 없이 실질적으로 하방으로 향하게 된다.This problem can be prevented by a design featuring a special supply channel (runner), which guides the solid downward from the inlet opening at the upper end of the heat exchanger towards the bottom area of the heat exchanger. The air will not enter the stream of solids flowing in the runner before it leaves the runner at the lower end of the runner. Thus, the flow direction of the solid along the runner is directed downward substantially without backflow in the runner.

런너의 출구 단부는 열교환기의 바닥에 근접하고, 열교환기의 관련된(인접한) 열전달 영역으로 고체를 이송하는 것을 허용한다.The exit end of the runner is close to the bottom of the heat exchanger and allows transferring solids to the associated (adjacent) heat transfer area of the heat exchanger.

이러한 열전달 영역은, 고체의 유동화(fluidization)를 허용하는 유동층 바닥 (노즐 바닥, 쇠살대(grate)); 열전달 영역에 배치된 열전달 수단으로의 최적화된 열전달; 및 열교환기로부터 고체를 추출하는 수단을 구비한 종래의 방식으로 구성될 수 있다. 런너 내에 있는 고체의 흐름 방향과는 반대로, 열전달 영역에 있는 고체의 주된 흐름 방향은 열전달 영역의 유동층 바닥에 의해 야기되는 유동화 효과에도 불구하고 실질적인 역류 없이 상방으로 향하게 된다.These heat transfer zones include: a fluidized bed bottom (nozzle bottom, grate) allowing fluid to solidify; Optimized heat transfer to heat transfer means disposed in the heat transfer region; And means for extracting solids from the heat exchanger. Contrary to the flow direction of the solids in the runner, the main flow direction of the solids in the heat transfer region is directed upwards without substantial backflow despite the fluidization effect caused by the fluidized bed bottom of the heat transfer region.

가장 일반적인 실시예에서 본 발명은, 연소기로부터 유래된 고체의 흐름이 입구 개구를 경유하여 열교환기로 들어가고 열교환 영역을 통과하며 출구 개구를 경유하여 상기 열교환기를 떠나도록, 서로 배치된 적어도 하나의 상기 입구 개구, 상기 열교환 영역 및 적어도 하나의 상기 출구 개구를 포함하는 유동층 열교환기로서, 상기 입구 개구는 런너의 상부에 배치되고, 상기 런너는 상기 열교환기의 상부 섹션으로부터 상기 열교환기의 바닥 섹션을 향하여 하방으로 연장하고 상기 바닥 섹션에 근접하여 종료하며, 이로써 상기 런너를 통하여 상기 고체의 하방으로 향하는 흐름을 허용하고, 상기 런너는 상기 바닥 섹션에 근접한 그 단부에서 개방되고, 이로써 상기 고체가 상기 런너를 떠나서 적어도 하나의 열교환 영역으로 흘러가도록 하는 적어도 하나의 통로를 제공하고, 상기 열교환 영역은 상기 런너에 인접하여 배치되며 유동층 바닥이 제공되며, 상기 출구 개구는 상기 열교환기의 상부에 배치되고 상기 적어도 하나의 열교환 영역으로부터 연장하는, 유동층 열교환기를 제공한다.In the most general embodiment, the present invention, At least one of the inlet openings, the heat exchange area and at least one of the ones arranged so that the flow of solids from the combustor enters the heat exchanger via the inlet opening, passes through the heat exchange region and leaves the heat exchanger via the outlet opening. A fluidized bed heat exchanger comprising an outlet opening, wherein the inlet opening is disposed on the top of the runner, the runner extending downward from the top section of the heat exchanger toward the bottom section of the heat exchanger and ending close to the bottom section At least to allow flow of the solid downward through the runner, the runner being open at its end proximate the bottom section, whereby the solid leaves the runner and flows into at least one heat exchange zone. A fluidized bed heat exchanger is provided that provides one passageway, the heat exchange zone is disposed adjacent to the runner and is provided with a fluidized bed bottom, and the outlet opening is disposed above the heat exchanger and extends from the at least one heat exchange zone. do.

열교환기의 외측 형상이 중요하지는 않을지라도, 네 개의 수직 외부 벽, 수평(하부) 바닥 및 수평(상부) 천정을 구비한 (입방체의) 박스-형상 장치가 바람직한 설계이며, 이하에서 이러한 구성이 개시되지만, 이러한 구성이 본 발명의 범위를 제한하지는 않는다.Although the outer shape of the heat exchanger is not critical, a (cubic) box-shaped device with four vertical outer walls, horizontal (lower) floors and horizontal (upper) ceilings is the preferred design, and this configuration is described below. However, this configuration does not limit the scope of the present invention.

따라서, 입구 개구는 천장에 배치될 수 있는 반면, 출구 개구는 전형적으로는 열교환 영역의 수직 벽에 배치된다. 상기 출구 개구는 출구 채널의 일부분이며, 상기 출구 채널은 상기 열교환 영역으로부터 상기 런너를 통하여 상기 열교환기의 외측 벽에 있는 구멍으로 연장한다. 이것은 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이 고체의 흐름에 루프(loop) 형상을 부여한다.Thus, the inlet opening can be placed on the ceiling, while the outlet opening is typically placed on the vertical wall of the heat exchange area. The outlet opening is part of the outlet channel, and the outlet channel extends from the heat exchange region through the runner to a hole in the outer wall of the heat exchanger. This imparts a loop shape to the flow of solids as described in more detail with reference to the accompanying drawings.

열교환기의 상부 단부에 있는 입구 개구를 특징으로 하는 실시예에서, 출구 채널과 상기 출구 개구는 상기 입구 개구보다 낮은 높이에 배치된다. 이러한 구성은 다시 열교환기 내에서 고체의 총체적인 흐름 거동을 최적화한다.In an embodiment featuring an inlet opening at the upper end of the heat exchanger, the outlet channel and The outlet opening is disposed at a lower height than the entrance opening. This configuration again optimizes the overall flow behavior of the solids in the heat exchanger.

매우 컴팩트한 설계는, 상기 열교환기의 외측 수직 벽이 상기 런너의 외측 벽을 구성하는 열교환기를 제공한다. 즉, 런너는 외측 수직 벽의 하나에 평행하게 연장하는 반면, 대향하는 벽은 열교환기의 대향하는 벽 섹션 사이에서 연장한다. 이러한 설계는, 예를 들면, 2:1 내지 8:1의 비율로 길이가 폭보다 큰 수평 단면을 구비한 런너를 구성하도록 한다.The very compact design provides a heat exchanger in which the outer vertical wall of the heat exchanger constitutes the outer wall of the runner. That is, the runner extends parallel to one of the outer vertical walls, while the opposing walls extend between opposing wall sections of the heat exchanger. Such a design allows, for example, a runner having a horizontal cross section with a length greater than the width in a ratio of 2: 1 to 8: 1.

유사한 실시예에서, 상기 열교환기의 세 개의 외측 수직 벽이 상기 런너의 세 개의 외측 벽을 구성하고, 상기 런너의 네 번째 벽은 상기 열교환기의 두 개의 대향하는 외측 수직 벽 사이에서 연장하는 격벽에 의해 제공된다. In a similar embodiment, the three outer vertical walls of the heat exchanger constitute the three outer walls of the runner, and the fourth wall of the runner is on a partition wall extending between two opposite outer vertical walls of the heat exchanger. Is provided by.

상기 열교환 영역은, 바람직하게는 튜브로서 설계되는, 복수의 열교환 수단을 포함하며, 상기 열교환 튜브는 인접한 열교환 튜브 사이에 챔버 같은 칸을 제공하도록 서로 이격되어 배치된다. 튜브와 열교환 챔버 내에서의 튜브의 배향은 종래기술에 속한다. 예를 들면, 하나 이상의 상기 열교환 튜브가 벽 같은 패턴으로 배치되거나 및/또는 상기 열교환기의 외측 벽에 장착된다.The heat exchange zone comprises a plurality of heat exchange means, preferably designed as tubes, which are spaced apart from each other to provide a chamber-like compartment between adjacent heat exchange tubes. The orientation of the tube in the tube and the heat exchange chamber belongs to the prior art. For example, One or more of the heat exchange tubes are arranged in a wall-like pattern and / or mounted on the outer wall of the heat exchanger.

열교환기의 새로운 구조는 열교환 수단과 관련하여 더욱 개선된 사항을 허용한다. 만일 하나 이상의 상기 열교환 튜브가 상기 열교환기의 외측 벽의, 별개로 되며 분리가능한 섹션에 장착된다면, 하나의 바람직한 구성이 성취될 수 있다. 이것은 열교환기의 외측 벽 부분의 해체를 허용하고 따라서, 교체 또는 유지보수 등의 목적을 위해 열교환 영역 바깥으로 열전달 수단을 끌어당기는 것을 허용한다.The new structure of the heat exchanger allows further improvements with respect to the heat exchange means. If one or more of the heat exchange tubes are mounted in separate and separable sections of the outer wall of the heat exchanger, one preferred configuration can be achieved. This allows disassembly of the outer wall portion of the heat exchanger and thus allows the heat transfer means to be pulled out of the heat exchange zone for purposes such as replacement or maintenance.

동시에, 열교환 수단의 부착이 훨씬 용이해진다. At the same time, the attachment of the heat exchange means becomes much easier.

상술한 열전달 수단의 분리가능한 구성으로부터 도출되는 또 다른 이점은, 열교환 수단을 부착하기 위해 측벽에 인접한 가능 큰 공간을 제공하는 열교환기의 외측 수직 벽의 일부분을 선택할 수 있다는 점이다. 수많은 공장에서, 그것은 연소기 벽으로부터 이격되어 평행하게 배치되는 벽일 것이다. 이것은 특히, 열교환기가 연소기와 공통의 벽을 구비하는 구성에서 특히 그러하다. 열전달 튜브는 벽-같은 패턴으로 서로 이격되어 배치되고 연소기 벽에 실질적으로 수직으로 연장한다.Another advantage derived from the separable configuration of the heat transfer means described above is that it is possible to select a portion of the outer vertical wall of the heat exchanger that provides as much space as possible adjacent to the side walls for attaching the heat exchange means. In many factories, it will be a wall spaced from the combustor wall and placed in parallel. This is especially true in configurations where the heat exchanger has a common wall with the combustor. The heat transfer tubes are spaced apart from each other in a wall-like pattern and extend substantially perpendicular to the combustor wall.

만일, 하나 이상의 상기 열교환 튜브가 상기 열교환기의 수직 외측 벽의, 별개로 되며 분리가능한 섹션에 장착되고, 특히 수직 외측 벽이 상기 외측 벽에 대향하여 연장하면, 유사한 배치가 얻어 질 수 있다 Similar arrangements can be obtained if one or more of the heat exchange tubes is mounted in separate, separable sections of the vertical outer wall of the heat exchanger, especially if the vertical outer wall extends opposite the outer wall.

소위 “벽 같은 패턴”(이것은 예를 들면, 튜브의 구불구불한 프로파일로 실현될 수 있다)으로 배치될지라도, 열전달 수단은 예를 들면 인접한 튜브 섹션 사이에 제공되는 공간을 통하여 이들 “열교환 벽”을 통해 고체의 상당한 양이 통과하도록 허용한다. 열교환기의 출구 개구를, 이들 벽 같은 열교환기에 평행하게 연장하는 벽 섹션에 배치하는 것도 가능하다.Although arranged in so-called “wall-like patterns” (this can be realized, for example, with a serpentine profile of the tube), the means for heat transfer, for example, can be achieved through these “heat exchange walls” through the space provided between adjacent tube sections. Allow a significant amount of solids to pass through. It is also possible to place the outlet opening of the heat exchanger in a wall section extending parallel to the heat exchanger such as these walls.

이미 상술한 바와 같이 열교환기는, 상기 고체의 흐름이 상기 열교환 영역으로 들어갈 때, 상기 고체의 흐름을 상기 런너 내에서 대부분 수직 하방으로 향하는 방향으로부터 대부분 수평 방향으로 리디렉션(redirect)하는 배플을 상기 런너의 하류 단부에 포함한다. 배플은, 열교환기의 외부 벽의 대응하는 형상에 의해 제 자리에 형성되는 별개로 된 구조일 수 있다.As already described above, the heat exchanger, when the flow of the solid enters the heat exchange region, the runner redirects the baffle that redirects the flow of the solid in the runner from the direction of mostly vertical downward to the most horizontal. Included at the downstream end. The baffle may be a separate structure formed in place by the corresponding shape of the outer wall of the heat exchanger.

상술한 열교환기는 전형적으로는 상부 단부에 적어도 하나의 출구 포트를 구비하는 화석 연료 직화식 연소기로서 상기 출구 포트가 상기 연소기로부터 배출되는 가스와 고체의 혼합물로 하여금 적어도 하나의 관련된 분리기로 흘러들어가도록 하여 상기 가스로부터 상기 고체를 분리하는, 상기 연소기 및 상기 분리기로부터의 상기 분리된 고체의 적어도 일부분을 적어도 하나의 유동층 열교환기로 이송하는 수단을 포함하며, 출구 개구를 포함하는 상기 열교환기의 상기 외측 벽은 외측 연소기-벽과 공통의 벽일 수 있다. 상기 공통의 벽은 상기 런너의 외측벽이다.The heat exchanger described above is typically a fossil fuel-fired combustor with at least one outlet port at its upper end allowing the outlet port to flow a mixture of gas and solids exiting the combustor into at least one associated separator. Means for transferring the combustor and at least a portion of the separated solids from the separator to at least one fluidized bed heat exchanger separating the solids from the gas, the outer wall of the heat exchanger including an outlet opening It may be a common wall with the outer combustor-wall. The common wall is the outer wall of the runner.

본 발명의 구성은 청구범위와 본 출원서의 다른 문서에서 개시된다. The construction of the present invention is disclosed in the claims and other documents in this application.

런너는 열교환기의 일부로서 중요한 구성이며, 고체의 하방으로 향하는 흐름을 허용한다. 이것은 열교환기의 상부 단부에 있는 입구 개구가, 특히 열교환기의 천정에 근접하여 있거나 천정에 있게 되어서, 열교환기의 위에 배치되는 관련된 분리기와 근접한 거리에 있게 되는 이점을 제공한다. 재료의 흐름은 중력에 의해 영향을 받게 되므로, 재료의 흐름이 외력을 전혀 필요로 하지 않거나 약간만 필요로 하게 된다.The runner is an important component as part of the heat exchanger, and allows the flow of solids downward. This provides the advantage that the inlet opening at the upper end of the heat exchanger is in particular close to or at the ceiling of the heat exchanger, so that it is close to the associated separator disposed on top of the heat exchanger. Since the material flow is affected by gravity, the material flow requires little or no external force.

고체는 런너의 내부에서 어떠한 실질적인 외력 없이 특히 어떠한 공기의 공급도 없이 흐를 수 있고 또한 런너의 공간 내에는 열전달 수단이 없으므로, 고체의 흐름은 용이하고도 효율적으로 제어될 수 있다. 런너 공간을 따라서 어떠한 역류도 방지될 수 있다.The solid can flow inside the runner without any substantial external force, especially without any air supply, and since there is no heat transfer means in the space of the runner, the flow of the solid can be easily and efficiently controlled. Any backflow along the runner space can be prevented.

이러한 설계는 런러를 따라 이를 통하여 흐르는 고체의 흐름을 분쇄하는(풀어주는) 수단을 배제하지는 않는다. 이러한 수단은 런너를 통한 고체의 주된 흐름 방향에 영향을 미치지 않는, 런너 벽 또는 런너 공간에 배치된 기계적 혼합수단, 진동 또는 맥동 수단, 런너 공간 내에 있는 나선형 컨베이어 또는 고체의 흐름에 공기 버블을 불어 넣는 공기 노즐일 수 있다.This design does not exclude a means of crushing (releasing) the flow of solids flowing through it along the runner. These means are mechanical mixing means arranged in the runner wall or runner space, vibration or pulsating means, spiral conveyors in the runner space or blowing air bubbles in the flow of solids, which do not affect the main flow direction of the solid through the runner. It can be an air nozzle.

열전달 영역과 런너는 나란히 배치되고, 공통의 벽과 함께 컴팩트한 설계를 성취한다.The heat transfer zone and runner are placed side by side and achieve a compact design with a common wall.

전이 영역의 유형은, 열교환기의 인접한 열교환 영역으로 연장하는 공급 채널(런너)의 하부 단부 아래에 배치된다. 고체의 흐름을 상방으로 푸쉬하는 동시에 고체를 유동화하는, 열교환 영역의 유동층의 영향하에 고체가 놓이기 전에, 이러한 전이 영역을 따라서 재료의 흐름이 (실질적으로 수직 하방으로 향하는 이동으로부터 실질적으로 수평 흐름으로) 실질적으로 90도 선회한다. 공기와 고체 사이에 어떠한 역류도 방지되는 방식으로 열교환 영역이 설계되는 것이 중요하다.The type of transition region is arranged below the lower end of the supply channel (runner) extending into the adjacent heat exchange region of the heat exchanger. Before the solid is placed under the influence of the fluidized bed in the heat exchange zone, which pushes the stream of solid upward and fluidizes it at the same time, the flow of material along this transition zone (substantially from horizontal downward movement to substantially horizontal flow). Turn 90 degrees practically. It is important that the heat exchange zone is designed in such a way that no backflow between air and solids is prevented.

런너로부터 열교환 영역으로 고체의 부드러운 이동을 허용하도록, 배플(baffle), 특히, 곡선의 배플이 전이 영역 내에 제공되어 설치된다.To allow smooth movement of the solids from the runner to the heat exchange zone, a baffle, in particular a curved baffle, is provided and installed in the transition zone.

이제, 매우 개략적인 방식으로 도시된 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.
도 1은 열교환기의 제1 실시예의 수직 단면도이다.
도 2는 열교환의 제1 실시에의 수평 단면도이다.
도 3은 열교환기의 제2 실시예의 수직 단면도이다.
도 4는 열교환기의 제2 실시에의 수평 단면도이다.The present invention will now be described with reference to the accompanying drawings shown in a very schematic manner.
1 is a vertical sectional view of a first embodiment of a heat exchanger.
2 is a horizontal sectional view of a first embodiment of heat exchange.
3 is a vertical sectional view of a second embodiment of the heat exchanger.
4 is a horizontal sectional view of a second embodiment of the heat exchanger.

도면에서, 동일한 구성 부분 또는 동일 유사한 기능의 구성 부분은 동일한 참조번호로 표시된다.In the drawings, parts of the same component or parts of the same similar function are denoted by the same reference numerals.

도 1은 상술한 유형의 순환 유동층 장치에 사용되는 순환 유동층 열교환기(10)를 도시한다. 열교환기는 천정 (상부 벽, 12), 네 개의 수직 외측 벽(14a, 14b, 14c, 14d) 및 하부 바닥(16)의 여섯 개 외측 벽을 구비한 박스 형상이다.1 shows a circulating fluidized bed heat exchanger 10 used in a circulating fluidized bed device of the type described above. The heat exchanger is box-shaped with six outer walls of the ceiling (top wall, 12), four vertical outer walls (14a, 14b, 14c, 14d) and a bottom floor (16).

네 개의 수직 측벽(14a, 14b, 14c, 14d)의 하나, 즉, 도 1에서 좌측에 도시된 벽(14a)은 관련된 연소기(C)의 외측 벽(CW)의 일부분이다.One of the four vertical side walls 14a, 14b, 14c, 14d, that is, the wall 14a shown on the left in FIG. 1 is part of the outer wall CW of the associated combustor C.

연소기 벽(CW)에 근접하여, 천정(12)은 (도시되지는 않았으나, 종래기술로서 알려진) 관련된 분리기로부터 유래하는 고체(재)의 흐름을 위한 입구 개구(18)를 제공한다. 입구 개구(18)에 있는 흐름 방향은 화살표(I)로 표시된다. 입구 개구(18)는 소위 런너(20)가 뒤 따르는데, 런너는 열교환기의 바닥(16)으로부터 이격되어 런너의 단부까지 고체가 하방으로 흐르는 채널이다. 전형적으로 고체 흐름은 런너(20)를 통하여 흘러가는 중에 자유 흐름(free-flow) 성질을 가진다.Close to the combustor wall (CW), the ceiling (12) provides an inlet opening (18) for the flow of solid (ash) originating from the associated separator (not shown, but known as prior art). The direction of flow in the inlet opening 18 is indicated by an arrow I. The inlet opening 18 is followed by a so-called runner 20, which is a channel spaced apart from the bottom 16 of the heat exchanger and through which solids flow downward to the end of the runner. The solid stream typically has a free-flow property while flowing through the runner 20.

런너(20)의 이러한 개방 하부 단부가 벽(14a)에 평행하게 연장하는 짧은 내측 벽(22)에 의해 제공되는 반면, 런너(20)의 측벽은 벽(14a)에 인접한 섹션인 두 개의 수직 벽(14b, 14d)에 대응하는 섹션에 의해 제공된다.While this open lower end of the runner 20 is provided by a short inner wall 22 extending parallel to the wall 14a, the side walls of the runner 20 are two vertical walls that are sections adjacent the wall 14a. It is provided by a section corresponding to (14b, 14d).

외측 벽(14a, 14b, 22, 14d)이 열전달 벽으로 설계될 수 있을지라도, 이 채널(런너(20))은 어떠한 열전달 수단도 없다. Although the outer walls 14a, 14b, 22, 14d can be designed as heat transfer walls, this channel (runner 20) has no heat transfer means.

또한, 공기가 런너(20)를 지나가는 고체의 흐름에는 공급되지 않는 것이 중요하고 이러한 실시예는 런너(20) 아래의 일부분에서 비(non)-유동층 바닥 섹션(16r)에 의해 특징지워진다. 그럼에도 불구하고, 적절하다면 (어떠한 막힘 효과도 방지하도록) 고체 흐름을 분쇄하는 진동기 같은 수단이 런너 섹션을 따라서 또는 런너 섹션 내에 배치된다.In addition, it is important that air is not supplied to the flow of solids passing through the runner 20 and this embodiment is characterized by a non-fluid bed bottom section 16r in a portion below the runner 20. Nevertheless, if appropriate, means such as a vibrator for crushing the solid stream (to prevent any clogging effect) are arranged along or within the runner section.

화살표(U)로 표시되는 고체 흐름이 내측 벽(22)의 하부 단부(22e)와 바닥(16)사이의 갭을 지나갈 때, 전이 영역에서 고체는 (런너(20)를 따라서) 실질적으로 수직 하방 이동으로부터 실질적으로 수평 흐름으로 향하게 되므로, 런너(20)와 바닥 섹션(16r) 사이의 공간은 전이 영역(TR)이라고 지칭된다.When the solid flow, indicated by the arrow U, passes through the gap between the bottom end 22e and the bottom 16 of the inner wall 22, the solid in the transition region (along the runner 20) is substantially vertically downward. Since it is directed in a substantially horizontal flow from the movement, the space between the runner 20 and the bottom section 16r is referred to as the transition region TR.

갭(전달 통로) 이후에 연장하는 바닥(16)의 부분은 종래의 유동층 바닥으로서 설계되고, 참조번호 16c로 표시한다. 유동층 바닥은 종래 기술이므로, 여기서는 더 상세하게 설명하지는 않는다. 이러한 바닥의 주된 목적은 공기 또는 가스가 바닥을 통과하여 열교환기(10)의 열전달 영역(40)이 되는 바닥(16c) 위의 공간으로 들어가도록 하는 것이다. 전형적으로는 도면에 화살표(A)로 표시된 대응하는 노즐을 경유하여 공기가 공급된다. The portion of the bottom 16 that extends after the gap (transfer passage) is designed as a conventional fluidized bed bottom, denoted by reference numeral 16c. Since the fluidized bed bottom is a prior art, it will not be described in more detail here. The main purpose of this floor is to allow air or gas to pass through the floor and enter the space above the floor 16c which becomes the heat transfer area 40 of the heat exchanger 10. Air is typically supplied via the corresponding nozzle indicated by arrow A in the figure.

도 2에 가장 잘 보이는 바와 같이, 열전달 유체로서 물 또는 증기가 통과하여 흐르는 튜브인, 복수의 벽 같은 열전달 튜브(42a 내지 42e)는 열전달 영역(40) 내에 배치된다. 각각의 “열전달 벽”은 하나의 열전달 튜브(42a)에 대해 여섯 개의 루프(42t)에 의해 도 1에 표시된, 대응하는 튜브의 구블구불한 런(run)에 특징이 있는데, 인접한 튜브 섹션 사이에 이격되어 고체가“벽”을 통과하게 한다. 각각의 튜브(42a 내지 42e)는 열교환기(10)의 돌출 벽(14c)에 장착되고 중앙 공급 라인(43)의 단부에서 유체 연결된다. As best seen in FIG. 2, a plurality of wall-like heat transfer tubes 42a-42e, which are tubes through which water or steam flows as a heat transfer fluid, are disposed within the heat transfer region 40. Each “heat transfer wall” is characterized by a tortuous run of the corresponding tube, shown in FIG. 1 by six loops 42t for one heat transfer tube 42a, between adjacent tube sections. It is spaced so that the solid passes through the “wall”. Each tube 42a-42e is mounted to the protruding wall 14c of the heat exchanger 10 and is fluidly connected at the end of the central supply line 43.

튜브(42a 내지 42e)는 서로 이격되어 배치되므로 챔버 같은 칸(45)은 인접한 튜브(42a,42b; 42b,42c; 42c,42d; 42d,42e)사이에 배치된다.Since the tubes 42a to 42e are spaced apart from each other, a chamber 45 such as a chamber is disposed between adjacent tubes 42a, 42b; 42b, 42c; 42c, 42d; 42d, 42e.

각각의 튜브(벽)(42a 내지 42e)은 어느 때라도 개별적인 교체가 가능하도록, 열교환기(10)의 외측 수직 벽(14c)에 장착된다. 이러한 목적으로, 각각의 열전달 튜브(42a 내지 42e)에 대해 대응하는 장착 섹션은 벽(14c)의 분리가능한 일부분이며, 참조번호 44로 표시된다. 이것은 어느 때라도 개별적으로 또는 그룹으로 튜브(42a 내지 42e)에 부착하거나 또는 제거하는 것을 허용한다. 바람직한 장착과 제거 경로는 도 2에 화살표(M)으로 표시된다.Each tube (wall) 42a-42e is mounted to the outer vertical wall 14c of the heat exchanger 10, so that individual replacement is possible at any time. For this purpose, the corresponding mounting section for each heat transfer tube 42a-42e is a detachable part of the wall 14c, denoted by reference numeral 44. This allows attachment or removal to the tubes 42a-42e individually or in groups at any time. Preferred mounting and removal paths are indicated by arrows M in FIG. 2.

이것은 이 실시예에서 고체가 출구 채널(46)에 의해 열전달 영역(40)을 떠나는 방향과 동일한 방향이며, 출구 채널은 내측 벽(22)에 있는 출구 개구(48)로부터 런너(20)를 통하여 외측 벽(14a)에 있는 구멍(47)까지 연장한다. 이 실시예에서, 채널(46)은 출구 개구(48)와 구멍(47) 사이에서 약간 하방으로 경사진 방식으로 연장하고, 별개로 된 두 개의 출구 채널(46)은 서로 이격되어 배치되며, 따라서 두 개의 출구 개구(48)와 두 개의 구멍(47)이 제공된다.This is the same direction in this embodiment the solid is leaving the heat transfer region 40 by the outlet channel 46, the outlet channel from the outlet opening 48 in the inner wall 22 through the runner 20 to the outside. It extends to the hole 47 in the wall 14a. In this embodiment, the channel 46 extends in a slightly downwardly inclined manner between the outlet opening 48 and the hole 47, and the two separate outlet channels 46 are arranged spaced apart from each other, thus Two outlet openings 48 and two holes 47 are provided.

출구 개구(48)(화살표 O)를 경유하여 열교환기 영역(40)을 떠나는 고체는, 연소기(C)로 리싸이클 된다. The solid leaving the heat exchanger region 40 via the exit opening 48 (arrow O) is recycled to the combustor C.

새로운 열교환기는 점선 L로 도 1에 표시한 루프를 고체가 형성하도록 강제한다.The new heat exchanger forces the solid to form the loop shown in FIG. 1 with a dotted line L.

예를 들면 외측 벽(14b, 14c, 14d)의 어느 하나에 있는 하나 이상의 추가적인 출구 개구에 의해 고체의 다른 부분을 개별적으로 추출하는 것도 본 발명의 범위에 속한다. It is also within the scope of the present invention to separately extract different parts of the solids, for example by one or more additional outlet openings in any one of the outer walls 14b, 14c, 14d.

도 3, 도 4의 실시예는 도 1, 도 2의 실시예와 유사하다. 따라서 차이점에 대하여만 이하에서 설명한다. The embodiment of FIGS. 3 and 4 is similar to that of FIGS. 1 and 2. Therefore, only the differences will be described below.

각각 원형의 단면을 구비하는 두 개의 출구 개구(48) 대신에, 도 3, 도 4의 열교환기는 단지 하나의 슬롯 같은 출구 개구(48)를 가지는데, 출구 개구는 벽(14b)의 하나 즉, 열교환기의 외측 벽의 상부에 배치되고, 반면에 도 1, 2의 출구 개구(48)는 열교환 영역(40)의 외측 벽인 격벽(22)에 배치된다.  Instead of two outlet openings 48 each having a circular cross section, the heat exchangers of FIGS. 3 and 4 have only one slot-like outlet opening 48, which is one of the walls 14b, i.e. It is disposed on the top of the outer wall of the heat exchanger, while the outlet openings 48 of FIGS. 1 and 2 are disposed on the partition wall 22 which is the outer wall of the heat exchange area 40.

벽(12b)은 연소기 벽(CW)과 공통의 벽이다. 환언하면, 도 1, 도 2의 실시예와 비교하면 도 3, 도 4의 열교환기(10)는 도시된 위치로 90o 만큼 회전된다.The wall 12b is a wall common to the combustor wall CW. In other words, compared to the embodiment of FIGS. 1 and 2, the heat exchangers 10 of FIGS. 3 and 4 are rotated by 90 o to the illustrated position.

또한, 화살표 U로 표시된, 수직으로부터 수평으로의 부드러운 고체 흐름의 전이를 허용하도록, 벽(14a)의 내측면의 하부 단부에 곡선의 배플(20b)이 배치된 것이 특징적인 구성이다. In addition, a characteristic configuration is that a curved baffle 20b is arranged at the lower end of the inner side of the wall 14a to allow the transition of a smooth solid flow from vertical to horizontal, indicated by arrow U.

10: 열교환기 16r: 바닥 섹션
16c: 유동층 바닥 18: 입구 개구
20: 런너 40: 열전달 영역
48: 출구 개구10: heat exchanger 16r: bottom section
16c: fluid bed bottom 18: inlet opening
20: runner 40: heat transfer area
48: exit opening

Claims (15)

연관된 연소기(C)로부터 유래된 고체들의 스트림이 입구 개구(18)를 경유하여 열교환기(10)로 들어가고 열교환 영역(40)을 통과하며 출구 개구(48)를 경유하여 상기 열교환기(10)를 떠나도록, 서로 배치된 적어도 하나의 상기 입구 개구(18), 상기 열교환 영역(40) 및 적어도 하나의 상기 출구 개구(48)를 포함하는 유동층 열교환기(fluidized bed heat exchanger)로서,
a) 상기 입구 개구(18)는 런너(20)의 상부에 배치되고,
b) 상기 런너(20)는 상기 열교환기의 상부 섹션으로부터 상기 열교환기(10)의 바닥 섹션(16r)을 향하여 하방으로 연장하고 상기 바닥 섹션(16r)에 근접하여 종료하며, 이로써 상기 런너(20)를 통하여 상기 고체들의 하방으로 향하는 흐름을 허용하고,
c) 상기 런너(20)는 상기 바닥 섹션(16r)에 근접한 자신의 단부에서 개방되고, 이로써 상기 고체들이 상기 런너(20)를 떠나서 적어도 하나의 열교환 영역(40)으로 흘러가도록 하는 적어도 하나의 통로(TR)를 제공하고, 상기 열교환 영역은 상기 런너(20)에 인접하여 배치되고 유동층 바닥(16c)이 제공되며,
d) 상기 출구 개구(48)는 상기 열교환기(10)의 상부에 배치되고 상기 적어도 하나의 열교환 영역(40)으로부터 연장하며,
상기 출구 개구(48)는 출구 채널(46)의 일부분이며, 상기 출구 채널(46)은 상기 열교환 영역(40)으로부터 상기 런너(20)를 통하여 상기 열교환기(10)의 외측 벽(14a)에 있는 구멍(47)으로 연장하는,
유동층 열교환기.A stream of solids derived from the associated combustor (C) enters the heat exchanger (10) via an inlet opening (18), passes through the heat exchange region (40) and passes through the outlet opening (48) to the heat exchanger (10). A fluidized bed heat exchanger comprising at least one of the inlet openings 18, the heat exchange zone 40 and at least one of the outlet openings 48 arranged to leave,
a) The inlet opening 18 is disposed on the top of the runner 20,
b) The runner 20 extends downward from the upper section of the heat exchanger toward the bottom section 16r of the heat exchanger 10 and ends close to the bottom section 16r, whereby the runner 20 ) To allow the flow of the solids downwards,
c) the runner 20 is opened at its end close to the bottom section 16r, whereby at least one passageway allowing the solids to leave the runner 20 and flow into at least one heat exchange zone 40. (TR), the heat exchange area is disposed adjacent to the runner 20 and provided with a fluidized bed bottom 16c,
d) the outlet opening 48 is disposed above the heat exchanger 10 and extends from the at least one heat exchange zone 40,
The outlet opening 48 is a part of the outlet channel 46, the outlet channel 46 from the heat exchange region 40 through the runner 20 to the outer wall 14a of the heat exchanger 10 Which extends into the hole 47,
Fluidized bed heat exchanger. 제1항에 있어서,
상기 출구 개구(48)는 상기 열교환 영역(40)의 외측 수직 벽(12b)에 배치되는,
유동층 열교환기.According to claim 1,
The outlet opening 48 is disposed on the outer vertical wall 12b of the heat exchange area 40,
Fluidized bed heat exchanger. 삭제delete 제2항에 있어서,
상기 출구 개구(48)는 상기 입구 개구(18)보다 낮은 높이에 배치되는,
유동층 열교환기.According to claim 2,
The outlet opening 48 is disposed at a lower height than the inlet opening 18,
Fluidized bed heat exchanger. 제1항에 있어서,
상기 열교환기(10)의 외측 수직 벽(14a)은 상기 런너(20)의 외측 벽을 구성하는,
유동층 열교환기.According to claim 1,
The outer vertical wall 14a of the heat exchanger 10 constitutes the outer wall of the runner 20,
Fluidized bed heat exchanger. 제1항에 있어서,
상기 열교환기(10)의 세 개의 외측 수직 벽들(14a, 14b, 14d)이 상기 런너(20)의 세 개의 외측 벽들을 구성하고, 상기 런너(20)의 네 번째 벽은 상기 열교환기(10)의 두 개의 대향하는 외측 수직 벽들(14b, 14d) 사이에서 연장하는 격벽(22)에 의해 제공되는,
유동층 열교환기.According to claim 1,
The three outer vertical walls 14a, 14b, 14d of the heat exchanger 10 constitute the three outer walls of the runner 20, and the fourth wall of the runner 20 is the heat exchanger 10 Provided by a partition wall 22 extending between the two opposing outer vertical walls 14b, 14d of
Fluidized bed heat exchanger. 제1항에 있어서,
상기 열교환 영역(40)은 복수의 열교환 튜브들(42a 내지 42e)을 포함하며, 상기 열교환 튜브들은 인접한 열교환 튜브들(42a 내지 42e) 사이에 챔버 형태의 칸들(45)을 제공하도록 서로 이격되어 배치되는,
유동층 열교환기.According to claim 1,
The heat exchange area 40 includes a plurality of heat exchange tubes 42a to 42e, and the heat exchange tubes are spaced apart from each other to provide chamber-shaped cells 45 between adjacent heat exchange tubes 42a to 42e. felled,
Fluidized bed heat exchanger. 제7항에 있어서,
상기 열교환 튜브들(42a 내지 42e) 중 하나 이상은 벽이 배치된 패턴으로 배치되는,
유동층 열교환기.The method of claim 7,
At least one of the heat exchange tubes (42a to 42e) is arranged in a pattern in which the wall is arranged,
Fluidized bed heat exchanger. 제7항에 있어서,
상기 열교환 튜브들(42a 내지 42e) 중 하나 이상은 상기 열교환기(10)의 외측 벽(14c)에 장착되는,
유동층 열교환기.The method of claim 7,
At least one of the heat exchange tubes (42a to 42e) is mounted on the outer wall (14c) of the heat exchanger (10),
Fluidized bed heat exchanger. 제7항에 있어서,
상기 열교환 튜브들(42a 내지 42e) 중 하나 이상은 상기 열교환기(10)의 외측 벽(14c)의, 별개로 되며 분리가능한 섹션(44)에 장착되는,
유동층 열교환기.The method of claim 7,
One or more of the heat exchange tubes 42a-42e are mounted in separate and separable sections 44 of the outer wall 14c of the heat exchanger 10,
Fluidized bed heat exchanger. 제7항에 있어서,
상기 열교환 튜브들(42a 내지 42e) 중 하나 이상은 상기 열교환기(10)의 수직 외측 벽(14c)의, 별개로 되며 분리가능한 섹션(44)에 장착되고,
상기 열교환기는 상기 런너(20)의 일부분인 상기 외측 벽(14a)에 대향하여 연장하는 상기 수직 외측 벽(14c)을 포함하는,
유동층 열교환기.The method of claim 7,
One or more of the heat exchange tubes 42a-42e are mounted in a separate and separable section 44 of the vertical outer wall 14c of the heat exchanger 10,
The heat exchanger comprises the vertical outer wall 14c extending opposite the outer wall 14a which is part of the runner 20,
Fluidized bed heat exchanger. 제1항에 있어서,
상기 런너(20)에는 열교환 튜브가 없는,
유동층 열교환기.According to claim 1,
The runner 20 has no heat exchange tube,
Fluidized bed heat exchanger. 제1항에 있어서,
상기 열교환 영역(40)으로 들어갈 때 상기 고체들의 흐름을 상기 런너(20) 내에서 수직 하방으로 향하는 방향으로부터 수평 방향으로 리디렉션(redirect) 하도록 배플(baffle)(20b)을 상기 런너(20)의 하류 단부에 포함하는,
유동층 열교환기.According to claim 1,
When entering the heat exchange area 40, a baffle 20b is downstream of the runner 20 to redirect the flow of the solids in the runner 20 in a horizontal direction from a vertically downward direction. Including at the end,
Fluidized bed heat exchanger. 소각 장치로서,
상부 단부에 적어도 하나의 출구 포트를 구비하는 화석 연료 직화식(fuel fired) 연소기(C)로서 상기 출구 포트가 상기 연소기(C)로부터 배출되는 가스와 고체들의 혼합물로 하여금 적어도 하나의 관련된 분리기로 흘러들어가도록 하여 상기 가스로부터 상기 고체들을 분리하는, 상기 연소기(C)와,
상기 분리기로부터의 상기 분리된 고체들의 적어도 일부분을 제1항에 기재된 적어도 하나의 유동층 열교환기(10)로 이송하는 수단을 포함하며,
상기 고체들이 통과하여 상기 열교환기(10)를 떠나는 상기 열교환기(10)의 외측 벽(14a)은 외측 연소기-벽(CW)과 공통의 벽인,
소각 장치.As an incineration device,
A fossil fuel fired combustor (C) having at least one outlet port at its upper end, wherein the outlet port flows a mixture of gases and solids exiting the combustor (C) into at least one associated separator. The combustor (C) for separating the solids from the gas to enter,
Means for conveying at least a portion of said separated solids from said separator to at least one fluidized bed heat exchanger (10) according to claim 1,
The outer wall 14a of the heat exchanger 10 through which the solids pass and leave the heat exchanger 10 is a common wall with the outer combustor-wall CW,
Incineration device. 제14항에 있어서,
상기 공통의 벽(CW)은 상기 런너(20)의 외측 벽인,
소각 장치.The method of claim 14,
The common wall (CW) is the outer wall of the runner 20,
Incineration device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111271699A (en) * 2020-03-21 2020-06-12 中国能源建设集团山西省电力勘测设计院有限公司 Heat supply network drainage system of cut cylinder lower circulating fluidized bed cogeneration unit and control method

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103968704A (en) 2014-04-15 2014-08-06 张家港市科华化工装备制造有限公司 Heat exchanger capable of improving installation sealing performance of heat tubes

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4915061A (en) 1988-06-06 1990-04-10 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed reactor utilizing channel separators
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
DE4135582A1 (en) * 1991-10-29 1993-05-06 Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt, De Fluid bed cooler for a system for the thermal treatment of granular solids in the fluidized bed
US5218931A (en) 1991-11-15 1993-06-15 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed steam reactor including two horizontal cyclone separators and an integral recycle heat exchanger
US5341766A (en) * 1992-11-10 1994-08-30 A. Ahlstrom Corporation Method and apparatus for operating a circulating fluidized bed system
US5325823A (en) 1992-12-24 1994-07-05 Foster Wheeler Energy Corporation Large scale fluidized bed reactor
US5537941A (en) * 1994-04-28 1996-07-23 Foster Wheeler Energy Corporation Pressurized fluidized bed combustion system and method with integral recycle heat exchanger
US5463968A (en) 1994-08-25 1995-11-07 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed combustion system and method having a multicompartment variable duty recycle heat exchanger
FI102316B1 (en) * 1996-06-05 1998-11-13 Foster Wheeler Energia Oy Method and apparatus for reducing corrosion of heat transfer surfaces by harmful components of solid suspensions
FI110205B (en) * 1998-10-02 2002-12-13 Foster Wheeler Energia Oy Method and apparatus in a fluidized bed heat exchanger
FI116417B (en) * 2004-07-01 2005-11-15 Kvaerner Power Oy Boiler with circulating fluidized bed
EP2884169B1 (en) 2013-12-16 2016-07-27 Doosan Lentjes GmbH Fluidized bed apparatus

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103968704A (en) 2014-04-15 2014-08-06 张家港市科华化工装备制造有限公司 Heat exchanger capable of improving installation sealing performance of heat tubes

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