NO802922L - SPANISH LAYER - BOIL. - Google Patents
SPANISH LAYER - BOIL.Info
- Publication number
- NO802922L NO802922L NO802922A NO802922A NO802922L NO 802922 L NO802922 L NO 802922L NO 802922 A NO802922 A NO 802922A NO 802922 A NO802922 A NO 802922A NO 802922 L NO802922 L NO 802922L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- layer
- fuel
- fluidized bed
- parameter
- boiler
- Prior art date
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 65
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 49
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 38
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 5
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 3
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000010902 straw Substances 0.000 claims description 3
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 claims description 2
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 claims description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000010849 combustible waste Substances 0.000 claims 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 16
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N phencyclidine Chemical class C1CCCCN1C1(C=2C=CC=CC=2)CCCCC1 JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 239000002817 coal dust Substances 0.000 description 3
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 210000003437 trachea Anatomy 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003828 downregulation Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 1
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 1
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000004056 waste incineration Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Solid-Fuel Combustion (AREA)
- Farming Of Fish And Shellfish (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Description
Oppfinnelsen vedrører kjeler, særlig hvirvel-sjiktkjeler og -ovner, og en fremgangsmåte ved drift av slike kjeler. I en hvirvelsjiktkjei er hvirvelsjiktet vanligvis eks-ternt til vannkretsen når hvirvelsjiktovnen benyttes for damp-f rems tilling. Vanligvis brukes en,' skallkjele hvor et forbrenningskammer er utformet i en vegg hvor det er innsatt en bunnplate ved hjelp av høytemperaturpakninger for å hindre luft-strømning rundt bunnplaten. Et plenumkammer er festet til bunnplaten ved hjelp av ytterligere høytemperaturpakninger. Bunnplaten kan skjermes mot forbrenningstemperaturen ved hjelp av et rolig lag av hvirvelmediet,.men bunnplaten blir allikevel varm fordi den bare kjøles av den primære forbrennings luft, og det foreligger derfor en tendens til deformasjoner som gir spenninger i pakningene. The invention relates to boilers, in particular fluidized bed boilers and furnaces, and a method for operating such boilers. In a fluidized bed furnace, the fluidized bed is usually external to the water circuit when the fluidized bed furnace is used for steam front tilling. Usually a shell boiler is used where a combustion chamber is formed in a wall where a bottom plate is inserted by means of high temperature gaskets to prevent air flow around the bottom plate. A plenum chamber is attached to the bottom plate using additional high temperature gaskets. The bottom plate can be shielded from the combustion temperature by means of a calm layer of the vortex medium, but the bottom plate still gets hot because it is only cooled by the primary combustion air, and there is therefore a tendency for deformations which cause stresses in the seals.
Det er en hensikt med■den foreliggende oppfinn-else å overvinne dette problem derved at det tilveiebringes en bunnplate som kjøles under drift. Nok en hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe en fremgangsmåte og en anordning for rekondisjonering av sjiktet.for derved å redusere behovet for' topping av sjiktet med ny sand eller et lignende hvirvelmateriale . It is an aim of the present invention to overcome this problem by providing a bottom plate which is cooled during operation. Another purpose of the invention is to provide a method and a device for reconditioning the layer, thereby reducing the need for topping the layer with new sand or a similar swirling material.
I hvirvelsjiktovner som benytter fast brensel, så som kull, vil en viss mengde aske dg andre partikler som er større enn hvirvelmaterialpartiklene, forbli igjen etter forbrenningen. Asken vil naturligvis'for en stor del tas opp i luftstrømmen, men fra tid til annen vil det allikevel være nød-vendig å fjerne større partikler fra sjiktet for derved å for-bedre dettes egenskaper, fordi en. for stor mengde av store partikler vil påvirke varmeoverføringsegenskapene til sjiktet. Hittil har man fjernet disse partiklene ved hjelp av sikting, men sikting er vanskelig å gjennomføre som følge av den temperatur som hersker i sjiktet og tendensen til oppf lainming under siktingen. In fluidized bed furnaces using solid fuels such as coal, a certain amount of ash and other particles larger than the fluidized material particles will remain after combustion. The ash will naturally to a large extent be taken up in the air flow, but from time to time it will still be necessary to remove larger particles from the layer in order to thereby improve its properties, because a too large a quantity of large particles will affect the heat transfer properties of the layer. Until now, these particles have been removed by means of sieving, but sieving is difficult to carry out as a result of the temperature that prevails in the layer and the tendency for flocculation during sieving.
Bruk av en vannkjølt bunnplate og rekondisjoner-ingen av sjiktet tillater bruk av et nøyaktig styresystem, selv om styresystemet ikke er avhengig av bruk av den avkjølte bunn plate eller det rekondisjonerte sjikt og således også kan finne anvendelse i konvensjonelle hvirvelsjikts-innretninger. The use of a water-cooled bottom plate and the reconditioning of the bed allows the use of an accurate control system, although the control system does not depend on the use of the cooled bottom plate or the reconditioned bed and thus can also find application in conventional fluidized bed devices.
Det er nok en hensikt, med oppfinnelsen å tilveiebringe en vertikal og en horisontal kjele med de ovenfornevnte trekk.) It is another purpose of the invention to provide a vertical and a horizontal boiler with the above-mentioned features.)
Oppfinnelsen vil bli beskrevet i forbindelse med kjeler for dampfremstilling, men oppfinnelsen kan naturligvis også anvendes i varmekjeler eller ovner for produksjon av varmt vann eller for avfallsbrenning og for tilveiebringelse av varm eller het gass for . tørkeformål. The invention will be described in connection with boilers for steam production, but the invention can of course also be used in heating boilers or furnaces for the production of hot water or for waste incineration and for providing warm or hot gas for . drying purpose.
I henhold til et aspekt av foreliggende oppfin- • neise forsynes en kjele med en forbrenningskammer-rbunnplate som har en øvre flate beregnet for understøttelse av et sjikt for brennstoffbrenning, og i avstand fra den øvre flate har en nedre flate hvortil et forbrenningsluftplenumkammer kan festes, idet bunnplaten er utformet i det minste delvishulmellom de nevnte flater, slik at vann kan strømme mellom flatene og kjøle disse. According to one aspect of the present invention, a boiler is provided with a combustion chamber bottom plate which has an upper surface designed to support a layer for fuel combustion, and at a distance from the upper surface has a lower surface to which a combustion air plenum chamber can be attached, as the bottom plate is designed to be at least partially hollow between the said surfaces, so that water can flow between the surfaces and cool them.
Bunnplaten kan være utformet som et blokklegeme med flere kanaler hvorigjennom kjølevannet kan pumpes. Tas The bottom plate can be designed as a block body with several channels through which the cooling water can be pumped. Taken
■vannet fra og returneres til kjelen, unngår man varmetap. Det foretrekkes imidlertid å utforme de nevnte flater ved hjelp av to avstandsplasserte elementer slik at rommet mellom elementene kan danne en del av en vannmantel som helt omgir forbrenningskammeret med unntagelse av de nødvendige åpninger, eksempelvis åpninger som kreves for innføring av brennstoff. ■water from and returned to the boiler, heat loss is avoided. However, it is preferred to design the mentioned surfaces using two spaced elements so that the space between the elements can form part of a water jacket that completely surrounds the combustion chamber with the exception of the necessary openings, for example openings required for the introduction of fuel.
I en slik vannmantel kan vannet konveksjonsirku-lere, og i praksis kan vannmantelen være skallet til en ild:--, rørskjele. Forbrenningskammeret kahvidere gjennomtrenges av flere termosifongrør. In such a water mantle, the water can circulate by convection, and in practice the water mantle can be the shell of a fire:--, tube boiler. The combustion chamber is penetrated by several thermosiphon tubes.
I hvirvelsjiktovner foreligger det vanligvis et rolig sjiktlag, idet innføringen av den primære forbrennings/ hvirvelluft i sjiktet skjer over det påtenkte rolige lag, gjennom egnede rør, og et annet aspekt ved oppfinnelsen utmer-ker seg ved at en hvirvelsjiktovn har en bunnplate med oppragende forbrenningsluft - stand rør, idet i det minste noen av standrørene innbefatter eller er tilknyttet luftstrøm-styre- organer, idet hvert slikt styreorgan er beregnet for et spesi-elt standrør, og i det minste noen'av styreorganene har en felles betjeningsanordning. In fluidized bed furnaces there is usually a quiet layer, as the introduction of the primary combustion/swirling air into the layer takes place above the intended quiet layer, through suitable pipes, and another aspect of the invention is characterized by the fact that a fluidized bed furnace has a bottom plate with rising combustion air - stand pipes, as at least some of the stand pipes include or are connected to air flow control devices, each such control device being intended for a special stand pipe, and at least some of the control devices have a common operating device.
I følge et billigere•aspekt av foreliggende opp-finnelse har hvirvelsjiktovnen en i.nnføringsanordning som fører til sjiktet og er beregnet for innføring av ekstra brennstoff. According to a cheaper aspect of the present invention, the fluidized bed furnace has an introduction device which leads to the bed and is intended for the introduction of additional fuel.
Denne innføringsanordningen for ekstra brennstoff kan hensiktsmessig være beregnet for brennstoff som på grunn av sin letthet eller størrelse raskt vil fanges opp av forbren-ningsluftstrømmen. Det kan her eksempelvis dreie seg om strå-avfall, sagstøv eller kullstøv, og innføringsanordningen for ekstra brennstoff kan derfor være utformet med et rør. som for-delaktig rager inn i sjiktet i høyde med det nevnte rolige sjiktlags øvre flate. I dette rør vil hjelpebrennstoffet underkastes en i det minste delvis brenning. Det vanlige brennstoff vil være i form av kullklumper, men alt kull inne-holder en viss mengde kullstøv, og dette fanges opp og skilles ut i fra forbrenningsgassene i avgassykloner sammen med opp- ', fanget aske. Den oppfangede aske kan føres tilbake slik at det oppfangede kullstøv (1 - 2%)' kan gjenvinnes. Hjelpebrennstoffet bør fortrinnsvis sprøytes inn sammen med luft. Hjelpebrennstoff-innføringsanordningen kan alternativt utføres for innføring av et flytende brennstoff som ellers vil kunne være vanskelig å brenne. This introduction device for additional fuel can be appropriately designed for fuel which, due to its lightness or size, will quickly be captured by the combustion air flow. This could, for example, be straw waste, saw dust or coal dust, and the introduction device for extra fuel can therefore be designed with a pipe. which advantageously protrudes into the layer at a height with the aforementioned calm layer layer's upper surface. In this pipe, the auxiliary fuel will be subjected to at least partial combustion. The usual fuel will be in the form of lumps of coal, but all coal contains a certain amount of coal dust, and this is captured and separated from the combustion gases in exhaust gas cyclones together with captured ash. The collected ash can be returned so that the collected coal dust (1 - 2%)' can be recovered. The auxiliary fuel should preferably be injected together with air. The auxiliary fuel introduction device can alternatively be designed for the introduction of a liquid fuel which would otherwise be difficult to burn.
Dette brennstoff vi.l bli sprøytet inn i det rolige sjiktlag og fukte dette (askekomponenten vil suge opp brennstoffet og virke som en veke), og når den når frem til den øvre flaten i det rolige sjiktlag, vil noe av den oljefuktede aske bryte ut og gå inn i den aktive brannsone. Selv om det rolige sjiktlag ikke agiteres av luftstrømmen, vil det ha kontakt med den sydende massen i den aktive brann, og dette, sammen med et bombardement av nedfallende brennstoff, medfører.at det rolige sjiktlag ikke vil være statisk.1 Dersom brennstoffet sprøytes inn under trykk og danner en hinne, vil brennstofftrykket bryte opp denne hinnen. This fuel will be injected into the quiescent layer and moisten it (the ash component will absorb the fuel and act as a wick), and when it reaches the upper surface of the quiescent layer, some of the oil-moistened ash will erupt and enter the active fire zone. Even if the quiescent layer is not agitated by the air flow, it will be in contact with the seething mass in the active fire, and this, together with a bombardment of falling fuel, means that the quiescent layer will not be static.1 If the fuel is injected under pressure and forms a membrane, the fuel pressure will break up this membrane.
I de fleste hvirvelsjiktovner dannes det rolige sjiktlag ved at forbrenningsluften innføres i en avstand over bunnplaten, ved hjelp av standrør eller andre egnede røranord-ninger. Det er mulig å innføre luften gjennom en plan, perforert plate, men da taper man den■isoleringsvirkning som det rolige sjiktlag gir. In most fluidized bed furnaces, the calm bed layer is formed by introducing the combustion air at a distance above the bottom plate, using stand pipes or other suitable pipe devices. It is possible to introduce the air through a flat, perforated plate, but then you lose the ■insulating effect that the quiet layer provides.
I følge nok et aspekt av oppfinnelsen innbefatter en hvirvelsjiktovn et forbrenningskammer og et luftplenumkammer som er adskilt fra hverandre med en plan, perforert plate, idet et lag av grove legemer hviler på platen. According to yet another aspect of the invention, a fluidized bed furnace includes a combustion chamber and an air plenum chamber which are separated from each other by a flat, perforated plate, a layer of coarse bodies resting on the plate.
De grove legemer vil /.være motstandsdyktige med hensyn til oppfanging i gasstrømmen og kan kastes ned på den plane plate sammen med et lett oppfangbart siktmiddel, eksempelvis sand og aluminiumoxyd, idet de grove legemer utskilles for dannelse av et nedre lag som bærer et lag med finere hvirvelmateriale ved å blåse luft gjennom massen. Dersom legemene er gradert i størrelse, f.éks. progressivt, så er det mulig å gradere lagene av legemer og finere sjiktmateriale ved å blåse luft gjennom massen med meget høy hastighet, slik at man derved . oppnår en gradering ved utnyttelse av nedrivincr og oppfanging. The coarse bodies will /.be resistant to capture in the gas flow and can be thrown down onto the flat plate together with an easily captured sifting agent, for example sand and aluminum oxide, the coarse bodies being separated to form a lower layer which carries a layer of finer swirl material by blowing air through the mass. If the bodies are graded in size, e.g. progressively, it is possible to grade the layers of bodies and finer layer material by blowing air through the mass at a very high speed, so that one thereby . achieves a gradation by utilizing downrivincr and capture.
I følge et annet aspekt av oppfinnelsen innbefatter en fremgangsmåte for kondisjonering av et hvirvelsjikt en overføring av sjiktet til en knuser hvori partikkelstør— reisen av annet materiale enn'sjiktmaterialét (eksempelvis inert ubrennbart materiale) reduseres til en størrelse som omtrent svarer til sjiktmaterialets partikkelstørrelse, hvoretter det knuste materialet føres tilbake til sjiktet. According to another aspect of the invention, a method for conditioning a fluidized bed includes transferring the bed to a crusher in which the particle size of material other than the bed material (for example, inert non-combustible material) is reduced to a size approximately corresponding to the particle size of the bed material, after which the crushed material is returned to the bed.
Det knuste materialet kan føres tilbake- ved hjelp-av en hvilket som helst egnet transportmetode, men i en fore-trukken utførelse av oppfinnelsen oppsamles det knuste materialet ved hjelp av en venturi-innretriing og transporteres pneumatisk til et innløp i brenneren over sjiktets bæreplate. The crushed material can be returned using any suitable transport method, but in a preferred embodiment of the invention, the crushed material is collected by means of a venturi inlet and transported pneumatically to an inlet in the burner above the bed's carrier plate.
Oppfinnelsen innbefatter en styremetodikk for hvirvels j ikts-innretninger, i følge, hvilken en første parameter,-det tilveiebrakte damptrykk- eller temperaturen i det oppvarmede vann, og en andre parameter, hvirvelsjiktstemperaturen, avføles. og utnyttes for regulering av brennstofftilførselen. Den første parameter utnyttes i trinn for å fastlegge brennstoff-tilførselsmengdeområdet, mens den andre parameter benyttes for regulering av brennstofftilførselen innenfor dette området. The invention includes a control methodology for fluidized bed devices, according to which a first parameter, the provided steam pressure or the temperature in the heated water, and a second parameter, the fluidized bed temperature, are sensed. and is used to regulate the fuel supply. The first parameter is used in steps to determine the fuel supply amount range, while the second parameter is used to regulate the fuel supply within this range.
Oppfinnelsen omfatter også en metodikk for styr-!-, ing av forbrenningen i en hvirvels.j.ikt-innretning, hvilken styremetodikk innbefatter følgende\trinn: Avføling av den første og andre parameter og en trédje parameter, som ev. fri-høyde - gasstrykket i hvirvels j ikt-^innretningen, idet brenn-.v-, stofftilførselen, ved et valgt antall trinnivåer av den første parameter, styres i gitte områder i trinntakt med trinnene til den første parameter, idet i de valgte trinn av den første parameter eksosgasstrømmen dempes i samme antall trinn, inn-løpet for hvirvlingsluften eller gass til hvirvelsjiktet også trinnstyres som et resultat av en pneumatisk forbindelse fra den nevnte forbrenningskammer - gasstrykk i samsvar med samme antall valgte trinn av den tredje parameter, og ved at brennstoff tilførselen i det valgte området til en hver tid styres i samsvar med den andre parameter. The invention also includes a methodology for controlling the combustion in a vortex control device, which control methodology includes the following steps: Sensing the first and second parameters and a third parameter, which possibly free height - the gas pressure in the vortex control device, as the fuel supply, at a selected number of step levels of the first parameter, is controlled in given areas in step with the steps of the first parameter, as in the selected steps of the first parameter the exhaust gas flow is attenuated in the same number of steps, the inlet of the swirling air or gas to the fluidized bed is also step controlled as a result of a pneumatic connection from the said combustion chamber - gas pressure in accordance with the same number of selected steps of the third parameter, and by the fuel supply in the selected area at any time is controlled in accordance with the second parameter.
Oppfinnelsen omfatter også det trekk at ved start skal en spesiell startstyrekrets koble ut det ovenfornevnte styresystem inntil en på forhånd bestemt sjikttemperatur er oppnådd. The invention also includes the feature that at start-up a special start-up control circuit must switch off the above-mentioned control system until a pre-determined layer temperature is reached.
Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det etter-følgende, i form av en beskrivelse ..av flere utførelseseksem-pler med henvisning til tegningene'hvor The invention shall be described in more detail in the following, in the form of a description ..of several exemplary embodiments with reference to the drawings' where
fig. 1 viser et skjematisk snitt gjennom en horisontal kjele i følge oppfinnelsen, fig. 1 shows a schematic section through a horizontal boiler according to the invention,
fig. 2 viser et snitt etter linjen II-II ifig. 2 shows a section along the line II-II i
fig. 1, fig. 1,
fig. 3 viser et forstørret detal.jutsnitt gjennom et kombinert stag og primærluft-tilførselsrør, fig. 3 shows an enlarged detailed section through a combined strut and primary air supply pipe,
fig. 4 viser en lignende detalj med et enkelt primærluft-tilførselsrør, fig. 4 shows a similar detail with a single primary air supply pipe,
fig. 5 viser en lignende detalj med et luft-tilførsel srør som innbefatter et strømningsstyreorgan, fig. 5 shows a similar detail with an air supply pipe incorporating a flow control means,
fig. 6 og 7 viser hjelpebrennstoff-innførings-anordninger, fig. 6 and 7 show auxiliary fuel introduction devices,
fig. 8 viser en bunnplateutførelse,fig. 8 shows a base plate embodiment,
fig. 9 viser et strømningsdiagram for en hvirvels jiktinnretning med en knuser, : fig. 10 viser et snitt av en vertikal kjele, fig. 11 viser et snitt etter linjen II-II i fig. 10, fig. 9 shows a flow diagram for a vortex mixer with a crusher, : fig. 10 shows a section of a vertical boiler, fig. 11 shows a section along the line II-II in fig. 10,
fig. 12 viser et driftsskjema for en hvirvelsjiktinnretning med tilhørende styrekretser. fig. 12 shows an operating diagram for a fluidized bed device with associated control circuits.
Figurene 1 og 2 viser en horisontal skall-kjele med et ytre skall 11 som helt omgir' et hvirvelsjikt-reaktor-kammer 12. Reaktorkammerets bunnflate 14, på'/hvis øvre flate sjiktet hviler, holdes i en avstand fra den nedre delen av skallet 11 ved hjelp av stag 15 som medfører at rommet mellom de to platene i bunnplaten er åpent mot vannmantelen som omgir reaktorkammeret 12. Ytterligere stag 16 benyttes for fast-holding av kammeret 12. Kammeret 12 har en betydelig høyde slik at hvirvelsjiktmaterialet, sand, aluminiumoxyd eller lign.., ikke så. lett kan drives med å oppfanges i luftstrømmen. For å unngå at det relativt store kammer: skal stenge for vannsirku-.i lasjonen er flere vannrør 17-ført tvers gjennom kammeret i en skråvinkel i forhold til horisontalen og i forskjellige ret-ninger for derved å indusere konveksjonsstrømninger i vannet. Dersom kjelen er tilknyttet en skorsten som gir en trekkvirk-ning, kan det være montert en avgassturbin. Ildrør eller røk-rør 18 går i fra forbrenningskammeret. Disse rørene avgir varme fra forbrenningsgassene til vannet i kjelen. Ildrørene kan gå en eller flere ganger gjennom vannrommet. Figures 1 and 2 show a horizontal shell boiler with an outer shell 11 which completely surrounds a fluidized bed reactor chamber 12. The bottom surface 14 of the reactor chamber, on which the upper surface of the layer rests, is kept at a distance from the lower part of the shell 11 by means of struts 15, which means that the space between the two plates in the bottom plate is open to the water jacket that surrounds the reactor chamber 12. Further struts 16 are used to hold the chamber 12 in place. The chamber 12 has a considerable height so that the fluid bed material, sand, aluminum oxide or similar.., not so. can easily be driven by being caught in the air stream. In order to avoid that the relatively large chamber should close to the water circulation, several water pipes 17 are led across the chamber at an oblique angle to the horizontal and in different directions to thereby induce convection currents in the water. If the boiler is connected to a chimney which produces a draft effect, an exhaust gas turbine may be fitted. Fire pipe or smoke pipe 18 enters from the combustion chamber. These pipes emit heat from the combustion gases to the water in the boiler. The fire pipes can pass through the water space one or more times.
Reaktorkammeret er som vist omgitt av vann. Bunnplaten 14 er utformet slik at eventuelle dampbobler på vannsiden vil- fjernes og således ikke vil forstyrre varme-overføringen . Bunnplaten profileres etter;\behov, eksempelvis for oppnåelse av tilstrekkelig bærestyrke. Mellom bunnplatens to elementer går det flere primærluftrør 20. Disse leder primærluft fra et med luft påtrykkbart luftkammer 21 på ut-siden av kjeleskallet og inn i forbrenningskammeret 12. Noen av disse luftrørene kan utnyttes som stag, se de i fig.'3 viste rør 20a. Hvert luftrør er utformet med en boring 22 og opptar et standrør 23 som i fig. 3 er skrudd direkte inn i luftrøret. I fig. 4 er det vist et ikke-bærende standrør 20b . som er sammenskrudd med luftrøret ved hjelp av en gjengemuffe. Standrørene er av varmemotstandsdyktig materiale, og det kan innpasses standrør med varierende lengder for tilpassing til det brennstoff som skal brennes, og under hensyntagen til andre relevante faktorer. Hvert standrør er lukket i den øvre enden og er forsynt med sidehull. :T fig.'3 og 4 '.ér stand- i,-rørenes øvre ender avstengt ved hjélp av en skjermplate 25, slik at når sjiktet kastes på plass, dg det ikke går noen luftstrøm som hindrer at sjiktmaterialet går inn i hullene, vil skjermplatene sørge for at det dannes et hulrom hvor sidehullene munner. Skjermplatens størrelse vil naturligvis være avhengig av rasvinkelen til sjiktmaterialet, slik at det frie hulrom blir stort nok til at sidehullene forblir frie.1 As shown, the reactor chamber is surrounded by water. The bottom plate 14 is designed so that any steam bubbles on the water side will be removed and thus will not interfere with the heat transfer. The bottom plate is profiled as needed, for example to achieve sufficient bearing strength. Between the two elements of the bottom plate there are several primary air pipes 20. These conduct primary air from an air chamber 21 that can be pressurized with air on the outside of the boiler shell and into the combustion chamber 12. Some of these air pipes can be used as struts, see the pipes shown in fig.3 20a. Each air tube is designed with a bore 22 and accommodates a standpipe 23 as in fig. 3 is screwed directly into the trachea. In fig. 4, a non-bearing standpipe 20b is shown. which is screwed together with the trachea by means of a threaded sleeve. The standpipes are made of heat-resistant material, and standpipes of varying lengths can be fitted to suit the fuel to be burned, and taking into account other relevant factors. Each stand pipe is closed at the upper end and is provided with side holes. Figs. 3 and 4, the upper ends of the standpipes are closed off with the help of a shield plate 25, so that when the layer is thrown into place, when there is no air current that prevents the layer material from entering the holes, the screen plates will ensure that a cavity is formed where the side holes open. The size of the screen plate will naturally depend on the slope angle of the layer material, so that the free cavity will be large enough for the side holes to remain free.1
■ Fig. 5 viser en annen1 utførelse av et standrør hvor det ikke er nødvendig med en skjermplate på toppen. Standrøret er forsynt med flere luftutløpshull 27 i et ytter-rør 28. Disse hullene kan progressivt blokkeres derved at det er anordnet et ventilorgan som i hovedsaken består av et rør 29 som er glidbart anordnet inne i -ytterrøret. Beveges det innvendige rør 29 oppover, så vil hullene 27 blokkeres. Hullene kan være slik forskjøvet anordnet at man får en i praksis trinnløs avstengning. Rørets 29 ende kan også være skrått avskåret for oppnåelse av samme virkning. Rørets 29 nedre ende er stengt med en plate 3 0.. Over denne platen 3 0 er det flere luf tinnløpsåpninger 31. ' Når-~røret >29! :er kjørt helt inn i røret 28, vil en pakning på platen 30 tette mot et sete utformet på rørets 28 nedre .ende, derved stenges åpningen 31. En felle betjeningsanordning 'for 'rørene 29 innbefatter en regulatorplate 32 i luftkammeret. Denne platen kan forskyves opp og ned ved hjelp av egnede midler som er ført inn i luftkammeret med egnet avtetning. Denne regulatorplate kan være perforert eller på annen måte utført for utbalansering av eventuelle ujevnheter i lufttrykket i luftkammeret, eller kan være regulerbart tilknyttet de forskjellige organer ved hjelp av fleksible koblinger 33, for derved å muliggjøre at hvert standrør får like luftmengder. ■ Fig. 5 shows another1 embodiment of a stand pipe where a screen plate on top is not necessary. The stand pipe is provided with several air outlet holes 27 in an outer pipe 28. These holes can be progressively blocked by the fact that a valve element is arranged which mainly consists of a pipe 29 which is slidably arranged inside the outer pipe. If the inner tube 29 is moved upwards, the holes 27 will be blocked. The holes can be staggered in such a way that you get a virtually stepless shut-off. The end of the tube 29 can also be cut off at an angle to achieve the same effect. The lower end of the pipe 29 is closed with a plate 30. Above this plate 30 there are several air inlet openings 31. When the pipe >29! is driven all the way into the pipe 28, a gasket on the plate 30 will seal against a seat formed on the lower end of the pipe 28, thereby closing the opening 31. A trap operating device for the pipes 29 includes a regulator plate 32 in the air chamber. This plate can be moved up and down by means of suitable means which are introduced into the air chamber with a suitable seal. This regulator plate can be perforated or otherwise designed to balance any unevenness in the air pressure in the air chamber, or can be adjustably connected to the various organs by means of flexible connections 33, thereby enabling each standpipe to receive equal amounts of air.
Bruk av den avkjølede bunnplate medfører flere fordeler. Varme avgis fra 'hvirvei s j iktet gjennom bunnplaten, hvorved varmeoverføringsflaten øker, og som følge av kjølingen vil bunnplaten være mindre utsatt forvridninger o.l., slik at bunnplaten kan utføres av et relativt billig materiale. Kjeleskallet er også vannkjølt slik at man unngår de problemer som ellers vanligvis forekommer ved pakningene mellom plenumkammeret og de tidligere kjente bunnplater, og dette muliggjør bruk av større lufttrykk^ I uvirkeligheten kan man benytte et høyere trykk over luftstrømningsbanen. Et høyere forbrenningstrykk med tilhørende større oxygenkonsentrasjon vil føre til en mer intens forbrenning, og kjelen kan således gjøres mindre. Fordelene er mer utpreget ved innretninger som arbeider med grunne hvirvels j ikt.: For å muliggjøre bruk av et høyere forbrenningstrykk er brennstoffinnløpsluken 37 .'forsynt med en brennstoff-tilførselsinnretning som begrenser-brennstofftilbakeblåsing ved forbrenningssvikt og også begrenser luftinnstrømning i tillegg til den som er nødvendig som sekundær forbrennings-lufit. Using the cooled base plate brings several advantages. Heat is emitted from the swirling path through the bottom plate, whereby the heat transfer surface increases, and as a result of the cooling, the bottom plate will be less exposed to distortions etc., so that the bottom plate can be made of a relatively cheap material. The boiler shell is also water-cooled so that the problems that otherwise usually occur with the seals between the plenum chamber and the previously known bottom plates are avoided, and this enables the use of greater air pressure^ In reality, a higher pressure can be used over the air flow path. A higher combustion pressure with an associated greater oxygen concentration will lead to a more intense combustion, and the boiler can thus be made smaller. The advantages are more pronounced in devices that work with shallow swirls: In order to enable the use of a higher combustion pressure, the fuel inlet hatch 37 is provided with a fuel supply device that limits fuel blowback in the event of combustion failure and also limits air inflow in addition to that which is required as a secondary combustion vent.
Bruk av strømningsstyrende standrør gir også mange fordeler. En fordel er at man ikke behøver å ha de nevnte skjermplater på hvert standrør., og som følge herav kan standrørene settes tettere sammen,' slik at man oppnår en mer intensiv virkning. Hovedfordeleh som, man oppnår ved regulering av hvert standrør i stedenfor éller i tillegg til anvend-elsen av en felles demper, er at luftstrømmen fordeles jevnere mellom standrørene, og en nedregulering av luftstrømmen ikke endrer luftstrømningsbalansen mellom standrørene. The use of flow-controlling standpipes also offers many advantages. An advantage is that you do not need to have the aforementioned shield plates on each standpipe, and as a result, the standpipes can be put closer together, so that a more intensive effect is achieved. The main advantage achieved by regulating each standpipe instead of or in addition to the use of a common damper is that the airflow is distributed more evenly between the standpipes, and a downregulation of the airflow does not change the airflow balance between the standpipes.
Det antas at levetiden til bunnplaten 14 vil bli meget lang, ikke bare p.g.a. kjølingen, men også fordi sjiktmaterialet, etter at det først har polert den øvre flaten på grunnplaten, vil tendere til å danne et belegg som gir en slitasje- og varmemotstandsdyktig overflate. It is assumed that the lifetime of the bottom plate 14 will be very long, not only because the cooling, but also because the layer material, after it has first polished the upper surface of the base plate, will tend to form a coating that provides a wear- and heat-resistant surface.
I fig. 6 er flere separatorer 39 innkoblet i avgasskretsen, for utskilling av faststoffer som kommer fra reaktorkammeret 12. Det kan her■eksempelvis dreie seg om aske eller uforbrent brennstoffstøv. Bruk av multipel-separatorer, så som sykloner, vil-tillate individuell utskilling av de ulike fraksjoner eller i det minste utskilling av noen fraksjoner som er rikere på uforbrent brennstoff enn andre. Eksempelvis kan syklon 39a skille ut tyngre brennstoffpartikler, syklon 39b kan skille ut aske; ,og syklon 39c kan skille-ut lette brennstoffpartikler. I det.minste vil brennstoffrike fraksjoner føres tilbake til en beholder 40, og denne beholder kan også eller alternativt tilføres, lette brennstoffer som lett medrives og oppfanges, så som strå, avfall og sagstøv. Innholdet i beholderen faller ned i .eller mates inn 1 en luft-støm som kan tas i fra viften til plenumkammeret 21.. Et rør eller en retorte 41 fører inn i den aktive brannsone,"for--trinnsvis like over det rolige sjiktlag, og luftstrømmen, In fig. 6, several separators 39 are connected in the exhaust gas circuit, for the separation of solids coming from the reactor chamber 12. This may, for example, be ash or unburnt fuel dust. The use of multiple separators, such as cyclones, will allow individual separation of the various fractions or at least the separation of some fractions that are richer in unburnt fuel than others. For example, cyclone 39a can separate heavier fuel particles, cyclone 39b can separate ash; , and cyclone 39c can separate light fuel particles. At the very least, fuel-rich fractions will be returned to a container 40, and this container can also or alternatively be supplied with light fuels that are easily entrained and collected, such as straw, waste and saw dust. The contents of the container fall into .or are fed into 1 an air current which can be taken in from the fan to the plenum chamber 21.. A pipe or a retort 41 leads into the active fire zone,"preferably just above the calm stratum, and the air flow,
med oppfangede brennstoffpartikler, føres inn i og gjennom dette rør. Røret er naturligvis varmt, slik at partiklene oppvarmes når de går gjennom røret-, og i det minste underkastes en delvis forbrenning. Brenselretursysternet kan byg-ges inn i det nedenfor beskrevne rekondisjoneringssystem (vist med stiplede linjer i fig. 9). with captured fuel particles, are fed into and through this pipe. The tube is naturally hot, so that the particles are heated as they pass through the tube, and at least undergo partial combustion. The fuel return system can be built into the reconditioning system described below (shown with dashed lines in Fig. 9).
Hj elpebrenns tof f-innf øringsanordningen i fig. >6 egner seg for brenning av faste, lette brennstoffer, og fig.7 viser en annen hjelpebrennstoff-innføringsanordning som egner seg for flytende brennstoffer, særlig slike som kan være van-skelige å brenne fordi de har et høyt flammepunkt eller en tendens til å tette igjen vanlige<dy>ser. Brennstoffet inn-føres under trykk ved hjelp av en pumpe 4 2 hvis utløp 4 3 fører inn i det rolige sjiktlag som forefinnes under stand-rørenes luftutløp. Askekomponenten i det rolige sjiktlag vil suge opp flytende brennstoff og virke som en veke for for-deling av flytende brennstoff over det rolige sjiktlag.. Når den når frem til den turbulente, øvre flaten av det rolige sjiktlag, vil noe av den våte asken brytes av og brenne i den aktive brannsone. Ved eventuelle tendenser til hinnedan-nelser som følge av degradering av det flytende brennstoff, vil hinnen brytes av brennstofftrykket, mens den ennå er under dannelse. The auxiliary burner tof introduction device in fig. >6 is suitable for burning solid, light fuels, and Fig. 7 shows another auxiliary fuel introduction device suitable for liquid fuels, especially those which may be difficult to burn because they have a high flash point or a tendency to clog common<dy>s. The fuel is introduced under pressure by means of a pump 4 2 whose outlet 4 3 leads into the calm bed layer which is present below the air outlet of the standpipes. The ash component in the calm bed layer will absorb liquid fuel and act as a wick for the distribution of liquid fuel over the calm bed layer. When it reaches the turbulent, upper surface of the calm bed layer, some of the wet ash will be broken off and burn in the active fire zone. If there are any tendencies towards film formation as a result of degradation of the liquid fuel, the film will be broken by the fuel pressure, while it is still being formed.
Figur 8 viser en alternativ utførelse av en bunnplate. Ved denne utførelsen dannes ikke det rolige sjiktlag ved hjelp av innføringsrør. Derimot er platen 44 utformet som en perforert plate som er termisk- isolert- mot den aktive brannsone 45 ved hjelp av et lag av grove, .ildfaste legemer 46, som har stor motstand mot medriving og oppfanging i luftstrømmen. Over dette-lag av legeme 46-befinner det vanlige aktive brannområdet seg. Dette aktive -brannområdet består av brennstoff-og hvirvelsjiktmateriale. Hvirvelsjiktmaterialet kan føres inn i kammeret sammen med de tyngre legemene, og de graderte lag kan tilveiebringes ved utnyttelse av den medrivingseffekt som en innført høytrykks- luftstrøm vil gi. Alternativt kan de tyngre legemer bringes .først inn på platen hvoretter man så legger på hvirvelsjiktmaterialet, med eller uten hjelp av luftstrøm...<!>Figure 8 shows an alternative design of a bottom plate. With this design, the calm bed layer is not formed by means of an introduction tube. In contrast, the plate 44 is designed as a perforated plate which is thermally insulated against the active fire zone 45 by means of a layer of coarse, refractory bodies 46, which have great resistance to entrainment and capture in the air flow. Above this-layer of body 46-is the usual active fire area. This active fire area consists of fuel and eddy layer material. The fluidized bed material can be introduced into the chamber together with the heavier bodies, and the graded layers can be provided by utilizing the entrainment effect that an introduced high-pressure air flow will provide. Alternatively, the heavier bodies can be brought onto the plate first, after which the fluidized bed material is then placed on top, with or without the aid of air flow...<!>
Gapene eller rommene■meilom de grove, tunge legemer må være så små at hvirveimaterialet ikke kan synke ned og gjennom perforeringene i bunnplaten. Dette kan man oppnå ved egnet gradering av sjiktet. The gaps or spaces ■between the rough, heavy bodies must be so small that the vortex material cannot sink down and through the perforations in the bottom plate. This can be achieved by suitable grading of the layer.
Som vist i fig. 8 kan bunnplaten 44 holdes i avstand fra skallet 11 ved hjelp av luftrør 20 som sveises til skallet og bunnplaten 44. Man kan også benytte en en-hetlig, i og for seg kjent bunnplate-og bare basere seg på det ildfaste materialet 46 med hensyn til kjølingen. As shown in fig. 8, the base plate 44 can be kept at a distance from the shell 11 by means of air tubes 20 which are welded to the shell and the base plate 44. You can also use a single, known in and of itself base plate - and only rely on the refractory material 46 with respect for cooling.
Fig. 9 viser et sjikt- rekondisjoneringssystem tilknyttet brennstoffinnløpet 60 til'reaksjonskammeret 12. Når den gjennomsnittlige partikkel størrelse eller tetthet i sjiktmaterialet er slik at den kan forstyrre reaksjonen, fjernes sjiktmaterialet 54 gjennom fallrøret 62. Materialet går ned i en knuseenhet 64, hvor partikkelstørrelsen Fig. 9 shows a bed reconditioning system connected to the fuel inlet 60 to the reaction chamber 12. When the average particle size or density in the bed material is such that it can disturb the reaction, the bed material 54 is removed through the downpipe 62. The material goes down into a crushing unit 64, where the particle size
kan reduseres til en ønsket verdi. Det knuste materialet går så gjennom en ledning 66 og trekkes ut i en luftsstrøm can be reduced to a desired value. The crushed material then passes through a conduit 66 and is drawn out into a stream of air
i venturi-innretningen 68. Venturi-innretningen tilføres luft i fra viften i retning av pilen 70. Det rekondisjonerte sjiktmaterialet føres tilbake gjennom brennstoffinn-løpet 60 og inn i reaksjonskammeret 12. På denne måten vil in the venturi device 68. The venturi device is supplied with air from the fan in the direction of the arrow 70. The reconditioned bed material is fed back through the fuel inlet 60 and into the reaction chamber 12. In this way,
■delvis forbrent kull kunne returneres til sjiktet og brennes til aske som'oppfanges og tas med Jut av avgassene, malt inert, uforbrennbart materiale tilføres sjiktet 54, hvilket reduse-rer behovet for topping av sjiktet med ny eller frisk sand. ■partially burned coal could be returned to the layer and burned to ash which is collected and taken with Jut of the exhaust gases, ground inert, non-combustible material is supplied to the layer 54, which reduces the need for topping the layer with new or fresh sand.
En slik anleggsutførelse muliggjør en i hovedsaken kontinuerlig drift av hvirvelsjiktovnen og sikrer at i hovedsaken all aske vil samles opp i syklonene i avgassyste-met. Such a plant design enables essentially continuous operation of the fluidized bed furnace and ensures that essentially all ash will be collected in the cyclones in the exhaust gas system.
I fig. 10 og 11 er vist et anlegg hvor luft-plenumkammeret 110 i en.vertikal hvirvelsjiktkjeie tilføres luft under trykk i retning av pilen- 112. Luften stiger opp gjennom grunnplaten 114, hvorpå dét er lagt et hvirvelsjikt 113. Den varme som tilveiebringes i hvirvelsjiktet, strøm-mer oppover gjennom reaksjonskammeret, som er høyt nok til å danne en vertikal strømningssjakt.±15. Sideveggene 116 i reaksjonskammeret 115 oppvarmes således ved direkte kontakt. In fig. 10 and 11 show a plant where the air plenum chamber 110 in a vertical fluidized bed cage is supplied with air under pressure in the direction of the arrow 112. The air rises through the base plate 114, on which a fluidized bed 113 is placed. The heat provided in the fluidized bed, flows upwards through the reaction chamber, which is high enough to form a vertical flow shaft.±15. The side walls 116 in the reaction chamber 115 are thus heated by direct contact.
De varme gassene går'.så igjennom flere røkrør 118 og'inn i en røkboks 120. Derfra går de varme gassene oppover igjen gjennom flere røkrør 122 og til en manifold 124. Manifolden er tilknyttet egnede sykloner og skorstener (ikke vist). The hot gases then pass through several smoke pipes 118 and into a smoke box 120. From there, the hot gases go upwards again through several smoke pipes 122 and to a manifold 124. The manifold is connected to suitable cyclones and chimneys (not shown).
Det er anordnet flere thermosifongrør 126 som går i fra mantelen 128 opp gjennom sjikt&t 113 og den verti-kale sjakt 115.; I disse rørene produseres damp. Dampen stiger opp og går inn i damprommet 130 over vannivået 132 over sjakten 115. Skjermer 132 er plassert for å hindre ustabilitet i damprommet 130. Arbeidstrykket inne i damprommet i den viste kjele er 860 KPa. Several thermosyphon pipes 126 are arranged which run from the mantle 128 up through layer 113 and the vertical shaft 115.; Steam is produced in these pipes. The steam rises and enters the steam room 130 above the water level 132 above the shaft 115. Screens 132 are placed to prevent instability in the steam room 130. The working pressure inside the steam room in the boiler shown is 860 KPa.
Kull eller et ennet brennstoff føres inn gjennom innløpsåpningen 134, og vann går inn gjennom innløpet 136. Det er anordnet en adgangsluke 138 og et mannhull 140. Stag 142 tjener til å gi den nødvendige konstruktive styrke, og også røkrørene 118 og 122 utnyttes som styrkeelementer. Coal or other fuel is fed in through the inlet opening 134, and water enters through the inlet 136. An access hatch 138 and a manhole 140 are provided. Stay 142 serves to provide the necessary constructive strength, and the smoke pipes 118 and 122 are also used as strength elements .
En mikroprosesser kan benyttes for konstant overvåking av de ulike parametre og alle eller noen mekan-iske faktorer. Denne mikroprosessor kan benyttes for et antall kjeler i forbindelse med en modulator/de-modulator A microprocessor can be used for constant monitoring of the various parameters and all or some mechanical factors. This microprocessor can be used for a number of boilers in connection with a modulator/de-modulator
(MODEM) enhet, som muliggjør at mikroprosessoren kan motta og sende beskjeder gjennom telefontråder til en sentral kom-puter og/eller til individuelle komputere. 'Styresentralen kan således sende varselsignaler til kjelene før en ulykke, skade eller feilfunksjon inntreffer, og på den måten oppnås et preventivt vedlikehold. (MODEM) device, which enables the microprocessor to receive and send messages through telephone wires to a central computer and/or to individual computers. The control center can thus send warning signals to the boilers before an accident, damage or malfunction occurs, and in this way preventive maintenance is achieved.
I fig. 12 er det antydet en varmeinnretning 210 utformet med et luftfordelings- og plenumkammer 211 hvis luftinnløp styres av et spjel 212,.; ■ Gjennom innløpet tilføres luft fra en ikke vist vifte. Over plenumkammeret 211 er et rom som opptas av et hvirvelsjikt,. 213 av konvensjonell type, med tilhørende frihøyde 214. Damprommet er betegnet med 215. Det er videre vist et gass-utløp med et styrespjel 216. I dette tilfellet er det en ikke vist sugevifte tilknyttet ut-løpet. In fig. 12, it is indicated a heating device 210 designed with an air distribution and plenum chamber 211 whose air inlet is controlled by a damper 212,.; ■ Air is supplied through the inlet from a fan not shown. Above the plenum chamber 211 is a space occupied by a vortex layer. 213 of conventional type, with associated clearance 214. The steam room is denoted by 215. A gas outlet with a control damper 216 is also shown. In this case, there is a suction fan not shown associated with the outlet.
Innretningen 210 er forsynt med 4 transdusere. .Det er to thermokoblinger 217 og 218 i sjiktet 213 som tjener som temperatur-transdusere. Videre er det to trykktrans-dusere 219 og 220 som tjener til å avføre damptrykket og fri-høydetrykket. The device 210 is provided with 4 transducers. .There are two thermocouples 217 and 218 in layer 213 which serve as temperature transducers. Furthermore, there are two pressure transducers 219 and 220 which serve to discharge the steam pressure and the free-height pressure.
Innretningen 210 er også, forsynt med en sjikt-forvarmeenhet 221 av konvensjonell type. Denne forvarmeen-het styres av en tennstyreenhet 222. som i sin tur styres av en startstyreenhet 223. Etter aktivering styres enheten 223 med et signal fra thermokoblingen 217. Men en bes temt'sjikttemperatur vil enheten 223 bevirke at tennstyreenheten 222 slår av forvarmeenheten 221. Ved en annen og lavere temperatur vil enheten 223 aktiveres igjen og bevirke at enheten 222 virker igjen. The device 210 is also provided with a layer preheating unit 221 of a conventional type. This pre-heating unit is controlled by an ignition control unit 222, which in turn is controlled by a start control unit 223. After activation, the unit 223 is controlled with a signal from the thermocouple 217. But a determined layer temperature will cause the ignition control unit 222 to switch off the pre-heating unit 221. At a different and lower temperature, the unit 223 will be activated again and cause the unit 222 to work again.
Den andre thermokobling 218 sender signal til en temperaturstyring 224 for'styring av brennstoffinnføringen. Styringen 224 virker via enheten 223 . Sålende enheten 223' er aktivert, blokkeres signaler fra enheten 224, og bare signaler fra enheten 223 går gjennom ledningen 225 til hastighetsstyringen 226 som regulerer kullinnmatingen til sjiktet 213 slik at sjiktet bare tilføres den kullmengde. >som er nød-vendig for startingen. The second thermocouple 218 sends a signal to a temperature controller 224 for controlling the fuel introduction. The control 224 works via the unit 223. If the sifting unit 223' is activated, signals from the unit 224 are blocked, and only signals from the unit 223 go through the line 225 to the speed control 226 which regulates the coal input to the layer 213 so that the layer is only supplied with that amount of coal. > which is necessary for starting.
Hastighetsstyringen 226 er utført.slik at den kan være operativ over et eller flere områder som hvert strekker seg fra null til et bestemt maksimum. Dette gjøres ved hjelp av styringen 227 som påtrykker en maksimal hastighets-innstilling på styringen 226 i avhengighet av signaler fra transduseren 219. Ved et bestemt\maksimaltrykk stoppes kullinnmatingen. Ved et bestemt høytrykk vil den laveste hastig-hetsinnstillingen bli operativ,bg ved to lavere trykk vil de høyere hastighetsinnstillinger bli operative. The speed control 226 is designed so that it can be operative over one or more ranges, each of which extends from zero to a certain maximum. This is done with the help of the control 227, which imposes a maximum speed setting on the control 226 in dependence on signals from the transducer 219. At a certain maximum pressure, the coal feed is stopped. At a certain high pressure, the lowest speed setting will become operative, but at two lower pressures, the higher speed settings will become operative.
Styringen 227 påvirker spjellet 216 på lignende måte. Ved et maksimum trykk i frihøyderommet vil spjellet 216 ha sin minste åpning, og ved to lavere trykk vil spjellet ha henholdsvis en mellomåpning og en full åpning. Spjellet 216 skal aldri være lukket. The control 227 affects the damper 216 in a similar way. At a maximum pressure in the headroom, the damper 216 will have its smallest opening, and at two lower pressures, the damper will have an intermediate opening and a full opening, respectively. The damper 216 must never be closed.
Innstillingen av spjellet'.216 påvirker trykket i frihøyderommets214 slik at transduseren 220 avføler enhver trykkendring ved endring av åpningen til spjellet 216. Transduseren 220 sender så signaler til en proporsjonal styring 228 som styrer spjellet 212 og bevirker en øking eller redusering av tilførte hvirvlings- og forbrenningsluft, for her-ved å balansere trykket over sjiktet til et bestemt positivt eller negativt trykknivå. Denne endringen i forbrenningsluften bevirker også en øking og redusering av varmeoverfør-ingsflaten som dekkes av hvirvelsjiktet, og eksempelvis gir en øking i hvirvlings- og forbrenningsluften ved en øking i varmeoverføringsarealet. En reduksjon av hvirvlings- og forbrenningsluften gir en reduksjon av varmeoverføringsarealet. Ved all anvendelse av fluidumforbrenning vil en øking av forbrenningsluftmengden bevirke en øking av varmeuttrekket fra sjiktet og en redusering av forbrenningsluftmengden vil senke varmeuttrekket fra sjiktet. Det skyldes at luften absorberer-varme når den går gjennom sjiktet. Luften og forbrenningsgassene i kjelen fjerner en del av. varmen fra sjiktet, mens i en hvirvelsjikt- forbrenningsovn og -tørke vil forbrenningsluft og -gass fjerne nesten all varmen fra forbrenningssys-temet. Resten av varmen blir borte som følge av tap i sys-temet, men det dreier seg her om en liten prosentandel. The setting of the damper'.216 affects the pressure in the headroom 214 so that the transducer 220 senses any pressure change by changing the opening of the damper 216. The transducer 220 then sends signals to a proportional control 228 which controls the damper 212 and causes an increase or decrease of the supplied swirl and combustion air, for here-by balancing the pressure across the bed to a certain positive or negative pressure level. This change in the combustion air also causes an increase and decrease in the heat transfer surface covered by the swirl layer, and for example causes an increase in the swirl and combustion air by an increase in the heat transfer area. A reduction of the swirling and combustion air results in a reduction of the heat transfer area. In all applications of fluid combustion, an increase in the amount of combustion air will cause an increase in the heat extraction from the layer and a reduction in the amount of combustion air will lower the heat extraction from the layer. This is because the air absorbs heat when it passes through the layer. The air and combustion gases in the boiler remove part of the heat from the bed, while in a fluidized bed incinerator and dryer, combustion air and gas will remove almost all the heat from the combustion system. The rest of the heat is lost as a result of losses in the system, but this is a small percentage.
Styringen av spjellet 216 i forhold til spjellet 212 og riktig kullevering til forbrenningssysternet må således tilpasses riktig i forhold til forbrenningsluften, dette ut-føres ved hjelp av tretrinnsstyringen 227. Reageringstiden for styringen 228 og spjellet 212;. er kortere enn reageringstiden for spjellet 216, for derved å hindre en trykksetting av rommets 214. The control of the damper 216 in relation to the damper 212 and the correct coal delivery to the combustion system must thus be adapted correctly in relation to the combustion air, this is carried out with the help of the three-stage control 227. The reaction time for the control 228 and the damper 212;. is shorter than the response time for the damper 216, thereby preventing a pressurization of the room 214.
Når enheten 223 er aktivert, overvinner en styringen med transduseren 214, for derved å innstille spjellet 212 til den stilling som er nødvendig ved starting. Så snart-enheten 223 er deaktivert,, vil transduseren 214 ta over. When the unit 223 is activated, one overcomes the control with the transducer 214, thereby setting the damper 212 to the position required at start. As soon as the unit 223 is disabled, the transducer 214 will take over.
I tillegg til de ovenfornevnte kretser kan også konvensjonelle sikkerhetskretser anvendes, men disse vil ikke påvirke driften i følge oppfinnelsen. In addition to the above-mentioned circuits, conventional safety circuits can also be used, but these will not affect the operation according to the invention.
Som eksempel skal man:her ta for seg en kjeleAs an example, consider a boiler
som er beregnet til å levere damp med trykk på ca. 9 60 kPa, med et maksimalt tillatt trykk på '1000. kPa. Styringen 227 innstilles da for valg aven av fire kjeletilstander: which is designed to deliver steam with a pressure of approx. 9 60 kPa, with a maximum allowable pressure of '1000. kPa. The control 227 is then set for selection of four boiler states:
1. Høy brenning ved .890 kPa1. High burn at .890 kPa
2. Middels brenning ved.930 kPa2. Medium burning at.930 kPa
3. i lav brenning ved 9 60' kPa3. in low burning at 9 60' kPa
4. Slump ved 1000 kPa.4. Slump at 1000 kPa.
I samsvar med kjeletilstanden vil styringenIn accordance with the boiler condition, the control will
226 ha en eller flere maksimalhastigets-innstillinger:226 have one or more maximum speed settings:
1. Høy hastighet1. High speed
2. Andre hastighet2. Second speed
3. Tredje hastighet; 3. Third speed;
4. Stop4. Stop
.Kjele 216 vil også.ha fire innstillinger:Boiler 216 will also have four settings:
1. Helt åpen1. Completely open
2. Delvis åpen2. Partially open
3. Delvis lukket3. Partially closed
4. Nesten lukket4. Almost closed
I samsvar med dette vil styringen 228 stille spjellet 212 inn i fire stillinger som følge av en pneumatisk kobling med gasstrykket over rørsjiktet i forbrenningskammeret: In accordance with this, the controller 228 will set the damper 212 into four positions as a result of a pneumatic coupling with the gas pressure above the tube layer in the combustion chamber:
1 . Helt åpen1. Completely open
2. Delvis åpen2. Partially open
3. Delvis lukket3. Partially closed
4. Lukket4. Closed
Ved kullfyring bør den gjennomsnittlige sjikttemperatur være ca. 9 5 0°C og den maksimalt tillatte tempera^, tur ligge rundt ca 1000°C. I et slikt tilfelle deaktiveres startstyreenheten 223 ved A°C og bringes til virkning igjen dersom sjikttemperaturen synker til B°C, som er en temperatur under A°C. Temperaturstyringen 224 vil da sende ut signaler over et område mellom A°C og 10 00°C. Ved sistnevnte temperatur vil styringen beordre hastighetsstyringen 226 og stoppe kullinnmatingen. VedA°C vil temperaturstyringen beordre styringen 226 og mate inn.kull med den maksimalt tillatte hastighet innenfor den innstilling som bestemmes av styringen 227. When burning coal, the average layer temperature should be approx. 9 5 0°C and the maximum permitted temperature should be around 1000°C. In such a case, the start control unit 223 is deactivated at A°C and is brought into action again if the bed temperature drops to B°C, which is a temperature below A°C. The temperature control 224 will then send out signals over a range between A°C and 10 00°C. At the latter temperature, the control will command the speed control 226 and stop the coal feed. At A°C, the temperature control will command the control 226 and feed in coal at the maximum allowed speed within the setting determined by the control 227.
Virkningen av dette ér at så snart damptrykket er kommet opp, og damp forbrukes,. vil mer luft gå gjennom sjiktet og tendere til å senke temperaturen, slik at styringen 224 vil bevirke tilføring av mer brennstoff til sjiktet for derved å øke temperaturen og pgså tilveiebringe mer varme for å tilveiebringe mer damp. Når behovet synker,vvil luftstrømmen først synke<p>g styringen 226 arbeide innenfor et område som bevirker en senking av brennstofftilførselen i takt med behovsreduseringen. The effect of this is that as soon as the steam pressure has risen and steam is consumed, more air will pass through the bed and tend to lower the temperature, so that the control 224 will effect the supply of more fuel to the bed to thereby increase the temperature and therefore provide more heat to provide more steam. When the need decreases, the air flow will first decrease<p>g the control 226 will work within an area which causes a lowering of the fuel supply in line with the reduction in need.
Claims (15)
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB7934241 | 1979-10-03 | ||
ZA801307 | 1980-03-06 | ||
GB8012013A GB2073910A (en) | 1980-04-11 | 1980-04-11 | Controls for fluidised bed burners |
GB8018852 | 1980-06-10 | ||
ZA804876 | 1980-08-11 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO802922L true NO802922L (en) | 1981-04-06 |
Family
ID=27516393
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO802922A NO802922L (en) | 1979-10-03 | 1980-10-02 | SPANISH LAYER - BOIL. |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
CA (1) | CA1165195A (en) |
DK (1) | DK416480A (en) |
GR (1) | GR70757B (en) |
MX (1) | MX152057A (en) |
NO (1) | NO802922L (en) |
NZ (1) | NZ195132A (en) |
ZW (1) | ZW22680A1 (en) |
-
1980
- 1980-10-01 GR GR63022A patent/GR70757B/el unknown
- 1980-10-02 ZW ZW226/80A patent/ZW22680A1/en unknown
- 1980-10-02 CA CA000361373A patent/CA1165195A/en not_active Expired
- 1980-10-02 DK DK416480A patent/DK416480A/en not_active Application Discontinuation
- 1980-10-02 NO NO802922A patent/NO802922L/en unknown
- 1980-10-02 NZ NZ195132A patent/NZ195132A/en unknown
- 1980-10-03 MX MX184205A patent/MX152057A/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ZW22680A1 (en) | 1981-02-04 |
CA1165195A (en) | 1984-04-10 |
NZ195132A (en) | 1984-09-28 |
MX152057A (en) | 1985-05-27 |
GR70757B (en) | 1983-03-16 |
DK416480A (en) | 1981-04-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI387709B (en) | Verfahren zum verbrennen von brennstoffen, insbesondere abfall | |
US4398477A (en) | Method for generation of hot gas by incineration of combustible material and apparatus for generation of hot gas by incineration of combustible material | |
TW419574B (en) | Operating method of flow-level incinerator and the incinerator | |
US4254715A (en) | Solid fuel combustor and method of burning | |
CA2283779A1 (en) | Down scaling of images | |
JPS6365842B2 (en) | ||
US4499857A (en) | Fluidized bed fuel burning | |
JP5943574B2 (en) | Combustion furnace | |
EP2537912B1 (en) | Apparatus and method for the continuous-cycle thermo-chemical decomposition of a biomass | |
CN103339442B (en) | Method to enhance operation of circulating mass reactor and reactor to carry out such method | |
CA2293779A1 (en) | Overfeed burner for solid fuel and method of its operation | |
US3970011A (en) | Combustion with fluidizable bed | |
CA1316413C (en) | Internal circulating fluidized bed type boiler and method of controlling the same | |
EP0028458B1 (en) | Fluidised-bed boilers | |
US2151642A (en) | Draft control | |
CN106152114B (en) | Supercritical CFB Boiler loss protecting device | |
NO802922L (en) | SPANISH LAYER - BOIL. | |
JP2002098308A (en) | Circulated fluidized bed combustion apparatus | |
TW201111708A (en) | Fluidized bed combustor and controlling method thereof | |
US3670667A (en) | Incinerator for the combustion of waste products, particularly plastic materials | |
US4607610A (en) | Downdraft stove with tubular grating | |
KR850000950B1 (en) | Control method for a heater with fluidised bed | |
US1671147A (en) | Heating furnace | |
US2337053A (en) | Furnace | |
CN108105787A (en) | A kind of waste gas combustion furnace combustion system |