NO172457B - Virvelsjiktforbrenningsreaktor og fremgangsmaate ved virvelsjiktforbrenning - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse vedrører en virvelsjikt-forbrenningsreaktor, omfattende et stort sett vertikalt reaktorkammer med et øvre parti og et nedre parti, og en virvelsjiktkjøler for partikkelformig materiale, idet virvelsjiktkjøleren omfatter: et kammer som er innrettet til å oppta partikkelformig materiale, idet kammeret omfatter: en stort sett lukket bunnvegg, oppadragende sidevegger og et åpent topp-parti, og midler for overføring av varme omfattende et varmeoverføringsrør som leder et varmeoverf ørende medium på innersiden og som er innrettet for å kontaktes med det partikkelformige materiale som strømmer på utsiden av dette, idet bunnen er utstyrt med inn-løp for innføring av fluidiseringsgass for fluidisering av det partikkelformige materiale i kammeret, og med minst en åpning for avtrekking av partikkelformig materiale.

Dessuten vedrører oppfinnelsen en fremgangsmåte ved virvelsjiktforbrenning hvor det anvendes en virvelsjikt-forbrenningsreaktor med et nedre parti og et øvre parti, hvor det introduseres partikkelformig materiale i reaktorens nedre parti, det introduseres fluidiseringsgass i reaktorens nedre parti på en slik måte og ved en hastighet slik at en andel av det partikkelformige materiale rives med og den medrevne andel bringes oppover i den øvre del av reaktoren.

Virvelsjiktssystemer anvendes i en rekke prosesser der det ønskes god kontakt mellom fast partikkelformig materiale og gass. Eksempler er varmeveksling, reaksjoner med heterogene katalysatorer og reaksjoner direkte mellom fast stoff og gasser. Virvelsjiktprinsippet kan kortfattet forklares ved at det faste partikkelformige materiale påvirkes av en fluidi-serende gass som tilføres nedenfra, hvilket gjør det mulig innen visse grenser, å suspendere partiklene innen en masse av partikkelformig materiale og holde dem svevende, selv om gasshastigheten ikke trenger å heves til et nivå der enkeltpartik-ler, med unntak av de aller minste, vil bli fanget av gass-strømmen og ført bort. Under slike betingelser er de enkelte partikler fritt bevegelige, men hovedmengden av det partikkelformige materiale vil oppvise en øvre overflate, dvs. at den oppfører seg som en væske - herav navnet fluid-bed. Det oppnås utvilsomt en stor kontaktflate mellom det faste partikkelformige stoff og den anvendte gass.

Virvelsjiktsystemer har nylig fått spesiell interesse i forbindelse med anvendelser i sammenheng med forbrenningssystemer for faste brensler. Vesentlige fordeler er det at virvelsjiktsystemer kan gjøre bruk av ulike brenseltyper og at det kan oppnås ekstremt god varmeoverføring fra forbrenningen. Hoved-partikkelmengden i et slikt system kan inneholde inerte partikler såsom sand, hvor det er tilsatt en mindre andel brennstoff. De inerte partiklene varmes opp ved forbrenningen og sirkulerer inne i virvelsjiktet der de kommer i kontakt med overflaten på egnede varmevekslere for å overføre varme dit. Varmeoverføring ved stråling eller ved konveksjon av gass til overflaten på faste varmevekslere, som er vanlig ved andre forbrenningssysterner, erstattes således til en viss grad av varmeoverføring ved fysisk transport av partikler, hvorved det oppnås utvidede kontaktflater og varmeveksling mellom fast stoff, med den følge at varmeoverføringskoeffisienten (antall watt overført i forhold til m<2> overflate og i forhold til temperaturforskjell i grader) er høyere en den som oppnås ved kontakt mellom gass og fast overflate.

Virvelsjikt-forbrenningssystemer gir anledning til en bedre styring med forbrenningsparametrene og gjør det mulig å rense avgassen for enkelte uønskede stoffer idet reaktantene lettvint kan innblandes i sjiktmaterialet, slik at det blir mulig å oppnå en forbrenning som i flere henseende er miljø-messig mere akseptabel enn det er mulig å oppnå ved andre for-brenningssystem. Imidlertid er det, ved siden av disse fordeler, også enkelte problemer forbundet med virvelsjiktreaktorer, blant annet kan nevnes at de er vesentlig mere komplisert enn andre forbrenningssystemer siden det kreves styrt tilførsel av fluidiseringsgass, og ved at det kreves for-lengede oppstartingstider, f.eks. i størrelsesorden 3 til 10 timer, som følge av den betydelige mengde faststoff som skal oppvarmes. Videre er det vanskelig å betjene dem fullstendig tilfredsstillende ved delvis belastning, og justeringer av belastningen kan bare utføres langsomt.

Virvelsjikt-forbrenningssystemer klassifiseres vanligvis ved midlere hastighet for fluidiseringsgassen oppad gjennom virvelsjiktet, forskjellige varianter fremstår som opererer med ulike gasshastigheter innen de områder som generelt be-skrives av grensene satt for henholdsvis langsomme sjikt og hurtige sjikt.

Langsomme sjikt kjennetegnes ved en fluidiseringshastighet typisk innen området 1 til 3 m/sekund, idet denne hastigheten har nedre grenser som defineres av oksygenbehovet ved forbrenningen og av kravet til en minimum gasshastighet for å kunne fluidisere partiklene. Tettheten innen hovedmassen av partikler vil være forholdsvis høy og sjiktet må være relativt sammenpakket for å holde gasstrykket som er nødvendig for fluidisering, innen visse passende genser. Som følge av dette, vil imidlertid oppholdstiden for brennstoffpartikler og for gassen i sjiktet bli for kort til å garantere fullstendig forbrenning. Langsomme sjikt oppviser derfor ikke helt tilfredsstillende forbrenningseffekt og det er små muligheter til å rense eksosgassen.

Hurtige sjikt kjennetegnes ved en fluidiseringshastighet innen området ca. 3 til 12 m/sekund, hvorved en vesentlig del av sjiktpartiklene skilles fra og rives med fluidiseringsgassen, og må resirkuleres tilbake til sjiktet. De omtales også som sirkulasjonssjikt og oppviser ingen klart definert sjiktoverflate. De kan oppvise en bedre forbrenning og bedre rensing av eksosgass enn langsomme sjikt, men de har den ulempe at de krever et utvidet system for separasjon av sjikt-partikler fra eksosgassen og resirkulering av partiklene. En annen ulempe i forbindelse med hurtige sjikt er at varmeoverførings-koeffisienten mellom de nevnte partikler og varmeoverføringsflåtene er dårligere ved høyere hastigheter sammen-lignet med hastighetene som er typisk for de langsomme sjikt.

Det har tidligere vært utført flere forsøk på å frembringe konstruksjoner som forener fordelene med både de langsomme og de hurtige sjikt.

US-patentskrift 4.111.158 (Reh et al.) anviser f.eks. en virvelsjiktreaktor med et hurtig sjikt hvori forbrenningen skjer, en syklon for å skille sjiktpartiklene fra eksosgassen og en virvelsjikt-kjøler der de utskilte partiklene passerer gjennom et sekundært virvelsjikt av den langsomme type der partiklene utveksler og fordeler varmen til varmeoverførings-flater. Det omtalte system er meget komplisert og omfattende, noe som betraktes som meget uønsket idet systemets kanal- og transportsystem må konstrueres for å tåle en forbrenning ved temperaturer i størrelsesorden 800°C.

US-patentskrift 4.788.919 (Holm et al.) viser en mer kompakt løsning som omfatter et sentralt forbrenningssjikt med gassinnløp ved bunnen og med muligheter for sekundære gass-innløp over bunnen, hvorfra partiklene blir revet med og føres opp i toppkammeret, og med et sekundært virvelsjikt eller en virvelsjiktkjøler anbrakt i en ring rundt det sentrale virvelsj ikt ved et nivå over det sentrale virvelsjikt slik at partiklene som er transportert opp i toppkammeret kan falle ned i dette sekundære virvelsjikt. I det sekundære ringformede virvelsjikt, som er et langsomt sjikt, kan partiklene fordele varmen til varmeoverføringsflater og partiklene kan deretter under innvirkning av gravitasjonen renne tilbake til det sentrale primære virvelsjikt.

US-patentskrift 4.594.967 (Wolowodiuk) viser en virvelsj iktforbrenningsreaktor med et primært sjikt, et toppkammer og en virvelsjiktskjøler innrettet slik at partiklene inne-sluttet i gasstrømmen fra det primære sjikt kan gå inn i toppkammeret og falle ned til partikkelkjøleren, hvori partiklene passerer spiralrør og avkjøles. Fra kjøleren går partiklene gjennom en ventilanordning ned i et lagerkammer og fra bunnen av lagerkammeret kan partiklene passere en annen ventilanordning for å vende tilbake til det primære virvelsjikt. Denne konstruksjon er forholdsvis kompakt, men gir ingen mulighet for å endre forholdet mellom de ulike areal i kjøledelen med unntak av en mulighet for delvis å tømme partikkelkjøleren ved at partiklene føres ned i lagerkammeret slik at en del av kjølerørene i partikkelkjøleren ikke lenger dekkes av partikler. En slik metode må imidlertid betraktes som svært ufor-delaktig idet partiklene også tjener det formål å beskytte rørene mot de korrosive virkninger fra eksosgassene, og siden de rørdeler som er plassert like over den øvre flate av virvelsjiktet vil bli utsatt for slitasje fra partikler som kastes oppad fra virvelsjiktet og som treffer rørene med en gitt hastighet. Dokumentet inneholder ingen utredning ved-rørende konstruksjonen av ventilene for partikkelstrømmen og omtaler kun at de kan aktiviseres selektivt. Det vises således ingen innretning for kontinuerlig styring eller mekanisme for å oppnå en konstant kontrollert strøm av partikler nedad gjennom partikkelkjøleren til reaktoren.

Anordningen av en egen virvelsjikt-partikkelkjøler er en vesentlig forbedring for virvelsjikt forbrenningssysterner, imidlertid gjenstår det betydelige problemer som til nå ikke har vært tilfredsstillende løst. Varmeoverføringssystemene som omtales i patentskriftene ovenfor, vil f.eks for bruk i forbindelse med strømgeneratorer vanligvis bestå av en vannforvarmer, også omtalt som en forvarmer, en fordamper hvor vannet fordampes, og en overheter der dampen overopphetes. Disse varmeoverføringssysternene opererer ved ulike temperaturer og må derfor anordnes med henblikk på krav til varmeoverføring og anvendelige temperaturer. En annen faktor som og må vurderes er at varmeoverføringssystemet også tjener det formål å beskytte konstruksjonselementene mot høyere temperaturer. I praktiske virvelsjikt-forbrenningssystemer må derfor største-delen av veggene utrustes med varmeoverføringssystemer. Forvarmeren som opererer ved relativt lav temperatur, anordnes fortrinnsvis i eksoskanalen etter andre varmevekslere. Overheteren som opererer ved den høyeste temperaturen, f.eks. 500 til 530°C plasseres passende med en større del innen virvelsj iktet, der den gode varmeoverføringskoeffisienten for partiklene og varmeoverføringsflåtene muliggjør en oppvarming til de høye temperaturene, og med en mindre del plassert i eksosgasskanalen. Det er anmerket at ved den større og mindre del forstås deler med større eller mindre varmeoverføring heller enn geometrisk større og små deler. Inne i virvelsjiktpar-tikkelkjøleren kan overheteren også i en viss grad være be-skyttet mot korrosjon og erosjon, noe som er en kritisk faktor ved høye temperaturer.

Fordampingsrør er vanlige å anvende ved avkjøling av veggene, men siden den nødvendige fordampningsflate vanligvis er større enn det som kan innbygges i veggene, anordnes de øvrige deler av fordampingsrørene i virvelsjiktkjøleren eller i eksosgasskanalen foran forvarmeren, eller så kan deler av fordampingsrørene anbringes på alle disse steder. Arealene av de ulike varmeoverføringsflåtene er naturligvis uforanderlig når reaktoren er bygget.

Imidlertid er det optimale forhold mellom arealene for de ulike varmeoverføringsflåtene avhengig av brennstofftypen som anvendes. F.eks. trenger brennstoff som utvikler relativt store andeler vann eller damp i eksosgassen, en relativt mindre fordampingsoverflate enn det som tilfelle ved forbrenning av kull. Brennstoff som utvikler en større andel vann eller damp kan f.eks. være brennstoff som virkelig inneholder vann slik som partikler av kull oppslemmet i vann eller brennstoff som på grunn av hydrogeninnhold utvikler vann ved forbrenningen slik tilfellet er med halm eller tre. Dersom et reaktoranlegg, som er konstruert for optimal forbrenning av kull, skal brenne halm må vannstrømmen gjennom varmeoverfør-ingsf låtene reduseres, men derved kan temperaturen i for-dampings seks j onene bli uakseptabelt høy. Lignende problemer kan oppstå ved delvis belastning. For å drive med delvis last, reduseres luftstrømmen mens temperaturen i reaktoren holdes stort sett uendret. Strålevarmen mot reaktorveggene og som til sist overføres til fordampingsrørene montert i veggene, reduseres derfor svært lite og temperaturene i fordampingsrørene kan derfor ha en tendens til å stige ved den reduserte vann-strøm. Imidlertid kan også det motsatte problem oppstå i spesielle tilfeller, dvs. at temperaturen kan øke for mye i overheterrørene ved en lastreduksjon, særlig i tilfeller der varmeoverføringsflåtene er anordnet delvis i eksosgasskanalen og delvis i virvelsjiktkjøleren. Ved delvis last reduseres gasstrømmen for fluidisering, men herved avtar varmeoverføring fra eksosgassene mye mer enn varmeoverføring i virvelsjiktet. Som nevnt ovenfor er overheteroverflåtene ofte for en større del montert i virvelsjiktet, og dersom en vesentlig del av fordamperoverflaten er anordnet i eksosgasstrømmen, kan temperaturen stige for høyt grunnet reduksjonen av vannstrømmen. Det skal bemerkes at temperaturen i virvelsjiktet og følgelig i forbrenningskammeret bør holdes innen en snevert område for tilfredsstillende betjening av virvelsjiktet ved full last så vel som ved delvis last. For å være sikker på at temperaturen holdes innen sikre grenser, har den praktiske prosedyre ifølge kjent teknikk vært å tilsette vann ved passende punkter mellom deler av fordampingsrørene og foran overheteren. Imidlertid gir ikke dette den beste økonomien for systemet.

En videre grunn for underlegen effektivitet når systemer av den kjent type har operert ved delvis last, er at mengden partikkelformig materiale i reaktoren ikke nødvendigvis er optimal. Ved delvis last reduseres fluidiseringshastigheten og sjiktets tetthet vil derfor øke. For å oppnå et forutbestemt sjiktnivå må derfor også mengden av partikkelformig materiale endres.

Formålet med oppfinnelsen er å løse de ovennevnte ulempene ved de kjente virvelsjiktreaktorer ved å frembringe en virvelsjikt-forbrenningsreaktor og en fremgangsmåte som gir bedre energivirkningsgrad en de kjente sammenlignbare reaktorer .

Videre tas det sikte på at virvelsjikt-forbrenningsreaktoren bør kunne drives effektivt over et bredere last-område enn det som er mulig med de kjente sammenlignbare reaktorer.

Virvelsjikt-forbrenningsreaktoren ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at kammeret er inndelt i minst to separate varmeoverføringsseksjoner, idet hver av varmeoverførings-seksjonene omfatter: en separat seksjon for varmeoverførings-rørorganer, en separat seksjon med innløp for innføring av fluidiseringsgass, en separat åpning for avledning av partikkelf ormig materiale, separate styreorganer for å styre strømmen av fluidiseringsgass gjennom den respektive innløps-seksjon, og separate styreorganer for styring av partikkel-avløpet gjennom den respektive utløpsåpning. Ytterligere foretrukne utførelser av virvelsjikt-forbrenningsreaktoren ifølge oppfinnelsen fremgår av krav 2-13.

Inndelingen i henhold til oppfinnelsen er i hovedsak bestemt ved avdelingene eller områdene i partikkelkjølerhuset hvor det innføres fluidiseringsgass. De ulike seksjoner i partikkelkjøleren trenger ikke å være inndelt med fysiske skillevegger. I tilfelle seksjonene ikke er avgrenset av skillevegger, kan det eksistere grenseområder som ikke klart kan plasseres i en av seksjonene. Likevel kan de ulike seksjoner imidlertid drives slik at de er individuelt styrbare til tross for det faktum at grensene ikke kan defineres klart.

Ved oppfinnelsen utnyttes den oppdagelse at varmeoverføringen fortrinnsvis kan kontrolleres ved styring av hastigheten til fluidiseringsgassen. Varmeoverføringskoeffisienten for kontakt mellom fluidiserte partikler og varmeoverførings-flatene avhenger av fluidiseringsgassens hastighet på en måte som kan forklares ved at denne koeffisienten stiger fra en bestemt opprinnelig verdi ved ingen fluidisering, til et maksimum ved en gitt fluidiserings-hastighet, ofte henvist til som den optimale fluidiseringshastighet, hvoretter koeffisienten langsomt avtar ved en videre økning i fluidiseringsgassens hastighet.

Varmeoverføringsrørene er ifølge oppfinnelsen inndelt i seksjoner som korresponderer med fluidiseringsseksjonene. Det fore-trekkes å drive hver av rørseksjonene med en i hovedsak enhetlig last over hver rørlengde, og spesielt for å unngå temperatursprang langs en rørlengde. Ved å anvende inndelingen i seksjoner på en slik måte at superheteren plasseres i en seksjon og fordamperen i en annen seksjon, kan den overførte varmemengde styres individuelt for hver av seksjonene ved hjelp av fluidiseringsgassens hastighet slik at det kan oppnås optimale forhold for varmeoverføring under alle driftsbeting-elser, også når det opereres ved delvis last eller drives med ulike brennstofftyper.

Imidlertid bør fluidiseringsgasstrømmen alltid holdes over grensen fastsatt for start av fluidiseringen. Fluidiseringen induserer en kontinuerlig omrøring og blanding av partiklene i kjøleren, slik at avløpet for partiklene praktisk talt kan være anordnet hvor som helst i bunnveggen av kjøleren.

Ifølge en ytterligere foretrukket utførelse er seksjonene adskilt med grensesjikt som ikke er fluidisert.

Dette fører til en fysisk separasjon mellom seksjonene ved dannelse av en "vegg" av ikke-fluidisert partikkelmateriale for å minimalisere eller fullstendig unngå sammen-blanding mellom seksjonene. Derved kan varmeoverføringen innen hver seksjon styres stort sett uavhengig av driftsforholdene i den tilstøtende seksjon. F.eks. kan varmeoverføringen i en seksjon reduseres stort sett ved å redusere fluidiseringsgass-hastigheten i denne seksjonen til et minimum hvor gassen akkurat er i stand til å fluidisere partiklene. Ved normal drift vil oppvarmet partikkelmateriale falle over hele virvelsj iktkj øleren og partikkelnivået i denne delen vil bygges opp inntil "veggen" begynner å gli langsomt og uniformt mot den tilstøtende seksjonen hvor partikkelnivået er lavere slik at partiklene overført fra den første seksjonen vil overføre varme til rørene som er i den andre seksjonen. Det er klart at stort sett ulike driftsmåter kan velges ved enkel styring av ventiler, f.eks. en første driftsmåte der partiklene som faller ned i kjøleren beveger seg uniformt dvs. parallelt ned over to seksjoner av kjøleren, en andre driftsmåte hvor en del av partiklene beveger seg serielt fra en første seksjon til en andre seksjon, og en tredje driftsmåte der en del av partiklene beveger seg serielt fra en andre seksjon til en første seksjon.

Ifølge en annen foretrukket utførelse av oppfinnelsen er virvelsjiktkjøleren inndelt i tre seksjoner, hvori en første seksjon inneholder fordampingsrør, en andre seksjon inneholder supervarmerrør og en tredje seksjon sørger for lagerforråd for partiklene, men er uten kjøleflater. Herved er det frembrakt en enkel lagerplass for deler av partiklene slik at partikkel-mengdene som aktivt anvendes i virvelsjiktreaktoren, kan regu-leres for å frembringe en ytterligere mulighet for å optimali-sere partikkelmengden for den foreliggende driftsmåte. Videre er det mulig å resirkulere partikler gjennom lagerseksjonen og tilbake til det primære virvelsjikt uten avkjøling, og dette er fordelaktig ved oppstarting for raskest mulig å oppnå driftstemperatur for partiklene, og foretrekkes også for de tilfeller hvor den nødvendige partikkelmengde for forbrenningen er større enn partikkelmengden som er ønsket skal passere langs varmeoverføringsflåtene.

Ved oppfinnelsen frembringes det dessuten en fremgangsmåte for drift av en virvelsjiktreaktor som er likeverdig med driften av rektoren omtalt ovenfor, og fremgangsmåten er kjennetegnet ved at det anvendes et kammer med sidevegger, en stort sett lukket bunn, og en åpen topp som kommuniserer med reaktorens indre, hvilket kammer omfatter minst to seksjoner, at en andel av det medrevne partikkelformige materiale oppsamles fra reaktoren inne i kammeret, at det anvendes varmeoverf øringsorganer i kammeret, at det introduseres fluidiseringsgass i kammeret for å fluidisere partikkelformig materiale som er oppsamlet i dette og for å overføre varme mellom det partikkelformige materiale som er fluidisert i kammeret og varmeoverføringsorganene, at det partikkelformige materiale returneres til reaktorens nedre parti, og at varmeoverførings-graden i hver av de minst to seksjoner i kammeret styres separat ved å styre minst én av de inngående strømmer av fluidiseringsgass og avtrekkingen av partikkelformig materiale separat i hver seksjon av kammeret. Foretrukne utførelser av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen fremgår av kravene 15-18. Ved denne metode oppnås det tilsvarende fordeler som det som er beskrevet ovenfor.

Ytterligere formål, trekk og fordeler ved oppfinnelsen vil fremgå av den etterfølgende beskrivelse av foretrukne ut-førelser under henvisning til vedlagte tegninger, hvori: Fig. 1 viser et vertikalsnitt gjennom en virvelsjiktfor-brenningsreaktor ifølge oppfinnelsen. Fig. 2 viser et horisontalsnitt langs linjen II-II ifølge fig. 1. Fig. 3 viser et vertikalsnitt gjennom en virvelsjiktfor-brenningsreaktor ifølge en foretrukket utførelse av oppfinnelsen . Fig. 4 viser et horisontalsnitt langs linjen IV-IV ifølge fig. 3. Fig. 5 viser et vertikalt og delvis skjematisk snitt av en partikkelkjøler ifølge en annen foretrukket utførelse. Fig. 6 viser et tilsvarende snitt som på fig. 5, men viser en modifisert utførelse av partikkelkjøleren.

På samtlige tegninger er det henvist til ekvivalente eller lignende trekk ved hjelp av samme henvisningstall.

Det henvises først til fig. 1 som viser en reaktor 1 bestående av et bunnkammer 2 omgitt av en vegg 3 og utstyrt med et toppkammer 4. Bunnkammeret 2 er i den nedre del utstyrt med et utløp 10 med en ventilmekanisme 23 slik at partikler om nødvendig kan fjernes. I en på forhånd bestemt høyde over ut-løpet 10, er det montert en manifold 22, blåserør eller et luftkammer med dyser for tilførsel av luft eller gass for fluidiseringen. I området under manifolden 22 vil partiklene ikke være fluidisert dersom ikke annet utstyr for fluidisering er montert her, men når ventilmekanismen 23 er åpen vil partiklene gli nedover mot utløpet 10 som følge av tyngdekraften. Partikkelformig materiale som kan omfatte brensel, inerte partikler, og partikler såsom egnede reaktanter for binding av uønsket materiale, osv., føres inn gjennom innløpet 9. Om ønskelig kan det anordnes ytterligere innløp 11 for sekundær reaktorluft, slik at det kan opprettholdes et langsomt virvelsj ikt i bunnen av reaktoren mens et hurtig virvelsjikt kan opprettholdes over innløpet for sekundærluft. Faste partikler blir skilt fra og revet med av luftstrømmen og føres oppad og inn i toppkammeret hvor lufthastigheten avtar på grunn av det større tverrsnittet i toppkammeret, og følgelig beveges partiklene ut mot sidene hvor de faller nedad. Toppkammeret er utstyrt med en eksoskanal 28 for røkgass, og denne kan utstyres med deflektorer eller ledeplater (ikke vist) for å redusere partikkelmengden som føres ut med røkgassen. Eksoskanalen 28 kan eventuelt lede gjennom en syklon 15 for videre separasjon av de faste partikler fra røkgassen. Røkgassen går ut fra syklonen 15 gjennom kanalen 16, mens de faste partiklene forlater syklonen ved syklonbunnen 17 og føres gjennom kanaler 20 tilbake til virvelsjiktreaktoren ved passende posi-sjoner. Syklonen kan videre utstyres med et lavere utløp 19 der partikler kan fjernes fra virvelsjiktsirkulasjonen, og alle partikkelutløp fra syklonen er utrustet med styreventiler 18 for å sørge for full kontroll med partikkelstrømmen. Partikkelf ormig materiale som føres fra det primære virvelsjikt 29 og inn i toppkammeret vil stort sett falle nedad langs sidene og derved ned på det sekundære virvelsjikt 3 0 eller virvelsjiktkjøleren som omgir veggen 3 i primærsjiktet 29. Partikkelformig materiale i det sekundære virvelsjikt 30 fluidiseres ved at gass eller luft blåses gjennom et luftfor-delingskammer med dysene 12. Det sekundære virvelsjikt er utstyrt med varmeoverføringsrør 21 for å avkjøle partikkelformig materiale. Partiklene kan strømme fra det sekundære virvelsjikt og nedad gjennom kanaler eller nedløp 5 gjennom styreventiler 6 for så å vende tilbake til det primære virvelsj ikt. Det sekundære virvelsjikt kan utstyres med innløp 8 for innføring av egnede reaktanter. Varmen i røkgassen som forlater syklonen, gjenvinnes også ved å la røkgassen passere ytterligere varmeoverføringsflater, f.eks. en fordamper 26 og en forvarmer eller vannvarmer 27.

Det henvises nå til fig. 2 som viser et horisontalsnitt gjennom reaktoren langs linjen II-II i fig. 1, og viser hvor-dan det sekundære sjikt eller sjiktkjøleren 30 er inndelt i tre seksjoner 31, 32 og 33 omtalt henholdsvis som fordampingsseksjonen 31, superheterseksjonen 32 og lagerseksjonen 33. Disse seksjoner er fortrinnsvis adskilt med radielle skillevegger 13, idet hver seksjon er utstyrt med et nedløp 5 for retur av partikler til primærsjiktet. Figuren viser rør 21 for varmeoverføring i fordampingsseksjonen og superheterseksjonen. De tre seksjoner er utstyrt med dyser for fluidiseringsgass, men det er eventuelt mulig å utelate dyser i lagerseksjonen, her vil da partikkelmaterialet bevege seg nedad til nedløpet ved gravitasjonskraften.

Som vist i venstre del av fig. l er toppen på skille-veggene 13 mellom seksjonene i virvelsjiktkjøleren anordnet på et lavere nivå enn toppen på veggen 3 som skiller kjøleren fra primærreaktoren, slik at partiklene kan å strømme over en skillevegg 13 og inn i naboseksjonen.

I en praktisk utførelse av virvelsjiktkjøleren opptar fordingsseksjonen 150 grader, superheterseksjonen mere enn 120 grader og lagerdelen over 90 grader, men det er klart at disse størrelser og utforminger kan varieres på en rekke måter.

Fordelene som oppnås ved bruk av utstyr som tillater ulike driftsmåter, kan forstås ut fra følgende forklaring. Antas det at reaktoren skal operere med delvis last, må partikkelmengden som aktivt sirkulerer være forholdsvis stor som følge av sjiktenes høyere tetthet. Dette oppnås svært enkelt ved å redusere partikkelmengden i lagerseksjonen, dvs. at styreventilen 6 i nedløpet 5 fra lagerseksjonen kan være fullt åpen, og styreventilen 14 for tilførsel av fluidiseringsgass i lagerseksjonen kan også være fullt åpen for å holde tettheten i lagerseksjonen i det sekundære sjikt så lav som mulig. Partiklene i fordampingsseksjonen og i superheterseksjonen fluidiseres med en strøm av fluidiseringsgass som holdes på et minimum bestemt ut fra behovet for å oppnå tilstrekkelig varmeoverføring. Dette er mulig ved fluidiseringshastigheter så lavt som 5 cm/sekund for en gjennomsnittlig partikkeldia-meter i størrelsesområdet 160 ptm. For å unngå erosjon og korrosjon holdes partikkelmengden i fordampingsseksjonen og superheterseksjonen tilstrekkelig til å dekke varmeoverfør-ings-flatene fullstendig. En finjustering av varmeoverføringen i hver av kjøleseksjonene er mulig ved regulering av par-tikkel st rømmen men også ved regulering av fluidiseringsgassens hastighet.

Dersom reaktoren alternativt drives med full last, vil partikkeltettheten i virvelsjiktene og mengde partikler som sirkulerer, være lavere for å oppnå den optimale forbrenningseffekt. Dette oppnås ved å stenge eller delvis stenge utløps-ventilen 6 fra lagerseksjonene og også ved å stenge eller delvis stenge styreventilen 14 for innføring av fluidiseringsgass til denne seksjon slik at partikkelmengden i lagersek-sj onen øker med partikler som fjernes fra aktiv sirkulasjon i reaktoren i den utstrekning som er nødvendig. Det er klart at en overlegen forbrenningseffekt kan oppnås såvel ved full last som ved delvis last og at reaktoren kan drives effektivt ved en lavere lastfaktor enn det som er økonomisk mulig med virvelsjiktreaktorer av den kjent type.

Muligheten for strømkontroll og muligheten for å fjerne deler av partiklene fra aktiv sirkulasjon henholdsvis å gjen-innføre disse gjør det videre mulig å gjennomføre oppstart eller lastjusteringer hurtigere enn det som er mulig med de kjente reaktorer.

Det skal nå refereres til fig. 3, som viser et vertikalsnitt gjennom en virvelsjikt forbrenningsreaktor i henhold til en foretrukket utførelse av oppfinnelsen. Denne reaktor 51 omfatter, som vist i figuren, et bunnkammer 52 avgrenset av en vegg 53 og med et overliggende toppkammer 54. I bunnen av bunnkammeret 52 er det en avløpsåpning 50 med en ventilmekanisme 63 som muliggjør fjerning av partikkelmateriale eller aske om nødvendig.

Ved en forhåndsbestemt avstand over åpningen 50 for bunnutløpet er det anordnet en manifold eller et fordelings-kammer 22 med dyser for innføring av fluidiseringsluft eller

-gass. I området under manifolden 22 vil partiklene ikke

fluidiseres om ikke andre anordninger for fluidisering anbringes her, men partiklene kan gli nedover mot utløpsåpningen 50 når ventilmekanismen 63 åpnes.

I likhet med reaktoren i fig.l er reaktoren 51 i fig. 3 også utrustet med innløpskanaler 9 for tilførsel av partikler som kan inneholde brensel, ikke-reaktive partikler, egnede reaktanter for binding av uønsket materiale etc. Som ved ut-førelsen ifølge fig.l kan ytterligere innløp 11 anordnes for sekundær reaktorluft slik at det ved bunnen kan opprettholdes et langsomt virvelsjikt mens et raskere sjikt kan opprettholdes over innløpene for sekundærluft. Over innløpet 11 for sekundær reaktorluft kan det videre anordnes et ytterligere øvre innløp 66 for innføring av partikkelformig materiale såsom brensel, inerte partikler, og reaktanter egnet for binding av uønsket stoff, osv. idet det kan være fordelaktig å kunne velge mellom ulike nivåer for innføring av slike partikler .

Fluidiseringsdysene tilføres luft fra vifter, og hver vifte har utstyr for regulering av blåseeffekten. Hver vifte er vist med henvisningstallet 45. Ved tilstrekkelig til-førselstrykk for fluidiseringsluften vil faste partikler bli suspendert i gasstrømmen, skilt fra og revet med opp i toppkammeret, hvor strømmen avbøyes sideveis av en deflektor 41. Toppkammeret 54 har et større tverrsnittareale enn den nedre reaktordel 52 og gasshastigheten vil derfor avta i toppkammeret. Gassen kan strømme rundt deflektoren 41 for så å strømme inn i eksoskanalen 2 8 for røkgass. Grunnet den av-takende gasshastighet i toppkammeret og som følge av endring i strømningsretningen vil en vesentlig del av det partikkelformige materiale som er revet med gassen, falle ned i par-tikkelkj øleren 42 som er anordnet under toppkammeret.

Eksosgass vil strømme ut gjennom eksosgasskanalen 28 og inn i syklonen 15 hvor det skjer en videre utskillelse av faste partikler fra eksosgassen. Gass strømmer ut fra syklonen gjennom kanalen 16 og strømmer videre over kjøleflater, f.eks. fordampingsrør 26, en vannforvarmer 27 og luftforvarmer 25. Partikler utskilt fra eksosgassen i syklonen 15 forlater syklonen ved bunnen 17 og kan renne nedad gjennom nedløpet 67 fra syklonen for å gjeninnføres i primærreaktoren 51.

Partikler som faller ned i partikkelkjøleren 42 kan strømme nedover i denne på en måte som skal forklares mer

detaljert nedenfor, og videre strømme gjennom et nedløp 56 for å gjeninnføre partiklene i primærreaktoren 53. Som vist i fig. 3 er partikkelkjøleren utstyrt med en regulerbar vifte 45 som blåser fluidiseringsluft gjennom kanalene 46 oppad gjennom partikkelkjøleren gjennom fluidiseringsdyser 60 for å fluidisere hovedmassen av partikler i partikkelkjøleren 42. Overflaten for hovedmengden av partikler i partikkelkjøleren er vist ved 73.

Det henvises nå til fig. 4, som viser et plansnitt gjennom reaktoren langs linjen IV-IV på fig. 3. Som det fremgår av fig. 4 er reaktoren stort sett rektangulær og partik-kelkj øleren 42 er også hovedsaklig rektangulær og montert ved siden av reaktoren med en side parallell til siden i reaktoren. Partikkelkjøleren består av bunnveggen 68 og side-veggene 69. Som vist er partikkelkjøleren utstyrt med kjølerør i slynger inndelt i to seksjoner, og seksjonene betegnes som fordampingsrørkveilen 43 og superheterrørkveil 44. Disse rørkveiler transporterer vann og/eller damp, og strømmen i hver rørkveil kan styres separat. I bunnen 68 av partikkel-kj øleren 42 er det anordnet åpninger 70, 71 for utslipp av partikler. Åpningen 70 bringer partiklene gjennom et nedløp 55 fra superheterseksjonen, mens åpningen 71 fører ned partikler fra fordampingsseksjonen 56. Grenselinjen mellom de to seksjoner i partikkelkjøleren 42 er indikert ved en stiplet linje 72. Som vist skjematisk er begge nedløpene forbundet med reaktoren slik at partikler fra begge nedløpene kan gjeninnføres i reaktoren.

I fig. 3 er kun et av nedløpene, dvs. nedløpet 56 i for-dampingsseksj onen vist som en L-form med en relativt stor vertikal del og en relativt kort horisontal del i den lavere ende. Nedløpet 55 fra superheterdelen er tilsvarende utformet. Som det fremgår av fig. 3 er en luftdyse 57 montert i den lavere delen av nedløpet, og luftdysen er forbundet via en kanal 46 med en vifte 45 som omfatter en styreenhet. Ved normal drift vil nedløpet være fylt med partikler opp til et nivå over kjølerørkveilene i partikkelkjøleren. Innblåsing av luft gjennom dysen 57 vil føre partikler gjennom nedløpets horisontale del og inn i reaktoren fordi motstanden mot luft-innblåsing er lavere denne veien. Trykket i søylen med partikler i nedløpet er normalt så høyt at disse partikler ikke blir fluidisert, men heller glir langsomt nedad grunnet tyngdekraften i forhold til mengden fjernet ved bunnen. Oppfinneren har funnet det mulig ved styrt innblåsing av luft gjennom luftdysen 57 å kontrollere strømmen av partikler inn i reaktoren på en svært hensiktsmessig måte slik at anordningen med dysen 57 kan betraktes som en slags ventil som styrer returstrømmen av partikler inn i reaktoren.

Det skal forstås at det andre nedløp i forbindelse med superheterseksjonen i partikkelkjøleren 56 er utstyrt med en lignende luftdyse 47 (jfr. fig. 5 og fig. 6) og fungerer på en lignende måte slik at det kan henvises til beskrivelsen ovenfor. Videre er returkanalen for partikler fra syklonen likedan utstyrt med en luftdyse 74 og en regulerbar vifte 45 med til-hørende luftkanal 46 slik at partikkelstrømmen som returneres til reaktoren fra bunnen av syklonen, kan styres på tilsvarende måte.

Det henvises nå til fig. 5 som viser et vertikalsnitt gjennom en partikkelkjøler 42 med nedløpet 55 fra superheterseksjonen, nedløpet 56 fra fordampingsseksjonen, luftdyser for nedløpet 56 fra superheterseksjonen og luftdyser for nedløpet 57 fra fordampingsseksjonen. For å gjøre figuren lettere å forstå, er de horisontale deler i de nedre deler av nedløpene illustrert som om de går sideveis i fig. 5 og fig. 6, selv om disse horisontale delene egentlig strekker seg vinkelrett på planet for tegningene i fig. 5 og fig. 6 slik det fremgår av fig. 4.

Fig. 5. viser et snitt gjennom partikkelkjølerens bunnvegg 68 og sideveggen 69 med innebygde kjølerør 21 som sørger for at temperaturen i veggelementene holdes innen akseptable grenser. Figuren viser videre den sløyfeformede kveilen av fordampingsrør 43 og to sløyfeformede kveiler av superheterrør 44, idet den første av disse er plassert i høyre del av kjøleren som vist i fig. 5. mens den andre er plassert i venstre del av kjøleren under kveilen av fordampingsrør 43. For enkelhets skyld vil delene i kjøleren bli henvist til som superheterseksjonen og fordampingsseksjonen, selv om fordampingsseksjonen også omfatter en kveil superheterrør. Under partikkelkjølerbunnen 68 vises vifter 45 med luftkanaler 46 forbundet med fluidiseringsdysene 60 i superheterseksjonen henholdsvis fluidiseringsdysene 61 i fordampingsseksjonen. Ved å anvende to vifter på denne måte kan fluidiseringen i hver seksjon kontrolleres hver for seg ettersom oppfinneren har oppdaget at fluidiseringsgassen hovedsaklig strømmer vertikalt oppad gjennom hovedmengden av partikler. Fluidiseringsdysene er vist symbolsk på figuren siden den virkelige kjøleren er utstyrt med et stort antall dyser anordnet med små mellomrom over hele kjølerbunnen unntatt et område i midten, dvs. at fluidiseringsdysene er utelatt langs linjen 72 som skiller seksjonene .

Fig. 5 viser område 64 for fluidiserte partikler mens en del av partiklene 65 ikke er fluidisert. Det skal forstås, også med henvisning til fig. 3 og fig. 4, at partikkelkjøleren ved normal reaktordrift mottar en kontinuerlig strøm av varme partikler hovedsaklig jevnt fordelt på hele overflaten av partikkelkjøleren 42. Fig. 5 viser en driftstilstand der nivåene av partikkelformig materiale i de to seksjoner i partikkelkjøleren 42 ikke er like. Dette kan være tilfelle ved en driftsmåte der mer luft blåses gjennom luftdysen 47 inn i nedløpet fra superheterseksjonen enn det som blåses gjennom dysen 57 inn i nedløpet fra fordampingsseksjonen. Herved fjernes en større del av partiklene fra superheterseksjonen. Forskjellen mellom partikkelnivåene fører til at "veggen" av ikke-fluidisert materiale 65 glir sakte mot høyre på figuren. Herved blir naturligvis partikler fra "veggen" gradvis fluidisert etterhvert som de beveger seg inn i et område over fluidiseringsdysene. Innen hver av seksjonene sørger fluidiseringsgassen for omrøring og sirkulering av partiklene, mens veggen av ikke-fluidiserte partikler 65 mellom seksjonene atskiller disse slik at det oppnås en enveis gradvis og styrt strøm over skillelinjen, f.eks. en netto overføring av partikler og derved varme fra en seksjon til en annen. Ved den illustrerte driftsmåten vil partikkelstrømmen rundt kveilen av f ordampingsrør være så lav at varmeoverf øringen til fordamp-ingsrørene vil være lav, mens partikkelstrømmen rundt kveilen av superheterrør er høy slik at varmeoverføringen til super-heterrørene er høyere. For å oppnå en enda større differanse i hastigheten av varmeoverføring, kan innstrømmingen av fluidiseringsgass i superheterseksjonen gjennom luftdysen 60 økes for å blande partiklene i seksjonen enda mer. Innstrømmingen av fluidiseringsgass gjennom luftdysen 61 i fordampingsseksjonen er senket til et nivå hvor gasstrømmen akkurat fluidi-serer partiklene i seksjonen. Ved dette strømningsnivået er varmeoverføringskoeffisienten for fordampingsrørene lav, noe som medfører en ytterligere senkning av den overførte varme-energi til fordampingsrørene.

Det er åpenbart fra fig. 5 og fra forklaringen gitt ovenfor, at det like gjerne kunne vert valgt andre driftsmåter, f.eks en måte der det skjer en større varmeoverføring i fordampingsrørene eller en måte med lik strøm i de to seksjoner og like varmeoverføringshastigheter.

Det henvises nå til fig. 6 som viser en annen foretrukket utførelse av partikkelkjøleren ifølge oppfinnelsen. De fleste deler i utførelsen ifølge fig. 6 er identisk med de som vises på fig. 5, men utførelsen i fig. 6 er utstyrt med en seksjonskillevegg 62 plassert i skillelinjen 72 mellom seksjonene. Denne skillevegg 62 mellom seksjonene er lav i forhold til sideveggen i kjøleren slik at partiklene kan strømme over skilleveggen 62 dersom nivåene er så ulike at en slik strøm fremtvinges. Det er åpenbart at området over skilleveggen mellom seksjonene vil inneholde ikke-fluidiserte partikler 65. Alle andre element i utførelsen ifølge fig. 6 svarer til det som vises på fig. 5 slik at det kan henvises til forklaringen gitt ovenfor. Det skal forstås at utførelsen ifølge fig. 6 fører til svært klar atskillelse av de to seksjoner hvorved varmeoverføringen mellom partiklene i de to seksjonene reduseres.

Claims (18)

1. Virvelsjikt-forbrenningsreaktor, omfattende et stort sett vertikalt reaktorkammer (1,51) med et øvre parti (4,54) og et nedre parti (2,52), og en virvelsjiktkjøler (30,42) for partikkelformig materiale, idet virvelsjiktkjøleren omfatter: et kammer som er innrettet til å oppta partikkelformig materiale, idet kammeret omfatter: en stort sett lukket bunnvegg (68), oppadragende side-vegger (3,69) og et åpent topp-parti, og midler for overføring av varme omfattende et varmeoverføringsrør (21,43,44) som leder et varmeoverførende medium på innersiden og som er innrettet for å kontaktes med det partikkelf ormige materiale som strømmer på utsiden av dette, idet bunnen er utstyrt med innløp (12,60,61) for inn-føring av fluidiseringsgass for fluidisering av det partikkelformige materiale i kammeret, og med minst en åpning (5,70,71) for avtrekking av partikkelformig materiale, karakterisert ved at kammeret er inndelt i minst to separate varmeoverføringsseksjoner, idet hver av varmeoverføringsseksjonene omfatter: en separat seksjon for varmeoverførings-rørorganer, en separat seksjon med innløp for innføring av fluidiseringsgass, en separat åpning for avledning av partikkelformig materiale, separate styreorganer (14,45) for å styre strømmen av fluidiseringsgass gjennom den respektive innløpsseksjon, og separate styreorganer (6,47,57) for styring av partik-kelavløpet gjennom den respektive utløpsåpning.

2. Reaktor i samsvar med krav 1, karakterisert ved at den omfatter et grenseområde (65) mellom varmeoverføringsseksjonene hvor partiklene ikke fluidiseres.

3 . Reaktor i samsvar med krav 2, karakterisert ved at den omfatter en skillevegg (13,62) som er anordnet i grenseområdet mellom varmeoverføringsseksjonene, idet veggen har en toppkant beliggende på et lavere nivå enn toppkanten på kammerets sidevegger slik at partikkelformig materiale kan strømme over skilleveggens toppkant fra en varmeoverføringsseksjon til en tilstøtende varmeoverførings-seks jon.

4. Reaktor i samsvar med krav l, 2 eller 3, karakterisert ved at kammeret omfatter minst tre separate varmeoverføringsseksjoner (31,32,33), idet det i to av varmeoverføringsseksjonene er anordnet varmeoverføringsrør-organ, mens det i den tredje varmeoverføringsseksjon ikke er anordnet varmeoverføringsrørorgan.

5. Reaktor i samsvar med et av kravene 1-4, karakterisert ved at kammerets sidevegger og/eller bunnveggen omfatter kjølerør (21) .

6. Reaktor i samsvar med krav 1-5, karakterisert ved at den omfatter: et første innløp (9) i det nedre parti av reaktorkammeret for innføringen av minst ett væskeformig eller et fast partikkelformig materiale, et andre innløp (22) på et nivå nedenfor det første innløp for innføring av fluidiseringsgass for fluidisering av det partikkelformige materiale i reaktoren for å opprettholde et primært virvelsjikt, en avløpskanal (28) i reaktorkammerets øvre parti for avtrekking av gass og partikkelformig materiale fra reaktoren, idet virvelsjiktkjøleren er innrettet til å oppsamle en andel av partikkelformig materiale ved den åpne toppen fra reaktorkammerets øvre parti og for å lede partikkelformig materiale som avgår gjennom utløpsåpningen fra virvelsjikt-kj øleren gjennom en returledning for å returnere det partikkelf ormige materiale til det primære virvelsjikt.

7. Reaktor i samsvar med krav 6, karakterisert ved at den omfatter et område (65) mellom varmeoverf øringsseks j onene hvor det partikkelformige materiale ikke er fluidisert.

8. Reaktor i samsvar med krav 7, karakterisert ved en skillevegg (13,62) i kjøleren anordnet mellom varmeoverføringsseksjonene, idet veggen har en toppkant på et lavere nivå enn toppkanten til kjølekammerets sidevegger (3,69), slik at partikkelformig materiale kan strømmer over skilleveggens toppkant fra en varmeoverføringsseksjon til en tilstøtende varmeoverføringsseksjon.

9. Reaktor i samsvar med et av kravene 6, 7 eller 8, karakterisert ved at det i kammeret er anordnet tre varmeoverføringsseksjoner (31,32,33) hvor hver varmeoverføringsseksjon er utstyrt med innløp i bunnen av kammeret for introdusering av fluidiseringsgass og med en åpning (5) for avledning av partikkelformig materiale i bunnen, og minst to av varmeoverføringsseksjonene er utstyrt med varmeoverføringsrørorganer, mens den tredje seksjon ikke omfatter noe varmeoverføringsrørorgan.

10. Reaktor i samsvar med et av kravene 6-9, karakterisert ved at kammerets sidevegger og/eller bunnvegg omfatter kjølerør (21) .

11. Reaktor i samsvar med et av kravene 6-10, karakterisert ved at minst én åpning for avledning av partikkelformig materiale fra kjøleren kommuniserer med en returkanal (55,56) hvorigjennom partikkelformig materiale ute-lukkende beveges som følge av tyngdekraften, idet returkanalen har en nedre ende som kommuniserer med reaktorkammeret, og ved at det nær den nedre ende er anordnet organer (47,57) for styrt innblåsing av gass i returkanalen.

12. Reaktor i samsvar med et av kravene 6-11, karakterisert ved at reaktorkammeret har stort sett rektangulært tverrsnitt, at partikkelkjøleren har et stort sett rektangulært tverrsnitt og at kjøleren er anordnet tilstøtende til og på den ene side av reaktoren og har en side parallelt med én av reaktorkammerets sider.

13. Reaktor i samsvar med et av kravene 6-11, karakterisert ved at reaktorkammeret har et stort sett sirkelformig tverrsnitt, at partikkelkjøleren er stort sett ringformig og omslutter reaktorkammeret og ved at grense-linjene mellom varmeoverføringsseksjonene inne i partikkel-kj øleren strekker seg stort sett radielt i forhold til reaktorkammeret .

14. Fremgangsmåte ved virvelsj ikt forbrenning hvor det anvendes en virvelsjikt-forbrenningsreaktor med et nedre parti og et øvre parti, hvor det introduseres partikkelformig materiale i reaktorens nedre parti, det introduseres fluidiseringsgass i reaktorens nedre parti på en slik måte og ved en hastighet slik at en andel av det partikkelformige materiale rives med og den medrevne andel bringes oppover i den øvre del av reaktoren, karakterisert ved at det anvendes et kammer med sidevegger, en stort sett lukket bunn, og en åpen topp som kommuniserer med reaktorens indre, hvilket kammer omfatter minst to seksjoner, at en andel av det medrevne partikkelformige materiale oppsamles fra reaktoren inne i kammeret, at det anvendes varmeoverføringsorganer i kammeret, at det introduseres fluidiseringsgass i kammeret for å fluidisere partikkelformig materiale som er oppsamlet i dette og for å overføre varme mellom det partikkelf ormige materiale som er fluidisert i kammeret og varmeoverførings-organene, at det partikkelformige materiale returneres til reaktorens nedre parti, og at varmeoverføringsgraden i hver av de minst to seksjoner i kammeret styres separat ved å styre minst én av de inngående strømmer av fluidiseringsgass og avtrekkingen av partikkelformig materiale separat i hver seksjon av kammeret.

15. Fremgangsmåte i samsvar med krav 14, karakterisert ved at styringen av avløpet av partikkelformig materiale innbefatter at partikkelformig materiale bringes til å strømme fra én av kammerets seksjoner til en tilstøtende av kammerets seksjoner.

16. Fremgangsmåte i samsvar med krav 14 eller 15, karakterisert ved at anvendelsen av varmeoverf øringsorganer innbefatter at det frembringes minst én fordampningsseksjon i det minste i én seksjon av kammeret og minst én superheterseksjon i minst én seksjon av kammeret, og den nevnte styring av varmeoverføringsgraden innbefatter at varmeoverføringen til den minst éne fordampningsseksjon og minst éne superheterseksjon styres separat.

17. Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 14, 15 eller 16, karakterisert ved at styringen av varmeoverf øringsgraden innbefatter styring av strømmen av fluidiseringsgass inn i minst én seksjon av kammeret for å styre varmeoverføringskoeffisienten for kontakt mellom det partikkelf ormige materiale og varmeoverføringsorganene.

18. Fremgangsmåte i samsvar med krav 14, karakterisert ved at returneringen av partikkelformig materiale fra kammeret til reaktorens nedre parti omfatter at partikkelformig materiale returneres gjennom respektive separate avløpsåpninger som fører fra respektive seksjoner i kammeret og til reaktorens nedre parti, og avløpsstrømmen av partikkelformig materiale fra hver av seksjonene styres separat .