PL171124B1

PL171124B1 - Kociol z cyrkulacyjnym zlozem fluidalnym zawierajacy wymienniki zewnetrzne zasilane przez recyrkulacje wewnetrzna PL

Info

Publication number: PL171124B1
Application number: PL93298706A
Authority: PL
Inventors: Jean Vidal; Jean-Xavier Morin; Jean-Paul Tessier
Original assignee: Stein Industrie
Priority date: 1992-04-27
Filing date: 1993-04-26
Publication date: 1997-03-28
Also published as: DE69304777T2; CN1051369C; PL298706A1; FI931839A7; FR2690512B1; EP0568448B1; DK0568448T3; CN1079293A; RO111033B1; DE69304777D1; FR2690512A1; ES2092244T3; ATE143118T1; EP0568448A1; CZ285056B6; ZA932943B; CA2094860A1; CZ72293A3; JPH0694201A; RU2104442C1

Abstract

1. Kociol z cyrkulacyjnym zlozem fluidalnym © zawierajacy wymienniki zewnetrzne zasilane przez re- cyrkulacje wewnetrzna ze strefa dolna, ze zlozem flui- dalnym o szybkiej cyrkulacji wyposazonym w ruszt fluidyzacyjny, urzadzenia dostarczajace powietrze pier- wotne ponizej rusztu, urzadzenia wstrzykujace powie- trze wtórne znad lusztu, sciany kotla otaczajace strefe dolna wyposazone z rury schladzajace, strefe górna ze zlozem fluidalnym o szybkiej cyrkulacji otoczona przez sciany kotla wyposazone w rury schladzajace, urzadze- nia do wprowadzania paliwa do strefy dolnej, co naj- mniej jeden wymiennik zewnetrzny zawierajacy zloze fluidalne geste przylegajace do sciany kotla, wspomnia- ne zloze jest zasilane w zwiazki stale pochodzace z kotla i odrzuca te zwiazki do strefy dolnej po wymianie ciepla z zewnetrznym plynem ogrzewajacym, znamienny tym, ze zawiera co najmniej jedno wewnetrzne, geste zloze fluidalne (22, 23) umieszczone w czesci górnej strefy dolnej (3) na jednej powierzchni kotla (1), stosunek (S/S ’) prawego przekroju (S) strefy górnej (2) do przekroju (S’) strefy dolnej (3) na poziomie zloza wewnetrznego (22,23) jest zawarty miedzy 1,05 a 2 i tym, ze wymien- niki zewnetrzne (18,19,20 i 21) sa umieszczone ponizej miejsc doplywów powietrza wtórnego (13) i powrotów (9) i sa zasilane w zwiazki stale przez zloze fluidalne geste wewnetrzne (22, 23), przelew zwiazków stalych z tego z l oza (22,23) jest przelewany do strefy dolnej (3) FIG. 1Kociol z cyrkulacyjnym zlozem fluidalnym zawierajacy wymienniki zewnetrzne zasilane przez recyrkulacje wewnetrzna PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest kocioł z cyrkulacyjnym złożem fluidalnym zawierający wymienniki zewnętrzne zasilane przez recyrkulację wewnętrzną obecnie powszechnie stosowane w elektrowniach cielnych o coraz większych mocach. Największa uruchomiona moc wynosi 150 megawatów elektrycznych.

Istnieją trzy typy cyrkulacyjnego złoża fluidalnego różniącego się regulacją temperatury kotła, która dla osiągnięcia skuteczności odsiarczania spalin powinna być stałe utrzymywana przy wartości bliskiej 850°C.

Pierwszy charakteryzuje się obecnością płyt wymiennikowych zainstalowanych w kotle (patent francuski METALLGESELLSCHAFT nr 2 323 101) i polega na utrzymaniu tej temperatury poprzez dostosowanie jej do stężenia materiałów stałych przez regulację zużycia powietrza pierwotnego i wtórnego lub przez zmienny dopływ recyrkulacyjnego gazu spalinowego. Podczas wzrost mocy instalacji konieczne jest przemieszczanie płyt w kierunku coraz niższych poziomów kotła przy równoczesnym zwiększeniu ryzyka erozji.

Drugi charakteryzuje się obecnością wymienników zewnętrznych rozmieszczonych na obwodzie zewnętrznej recyrkulacji związków stałych wychwytywanych przy wyjściu z kotła przez separator (patent francuski METALLGESELLSCHAFT nr 2 353 332). Wymienniki zewnętrzne są zainstalowane na zewnątrz kotła, ten konieczny układ wymaga kanałów połączeniowych między cyklonem a wymiennikiem zewnętrznym i między wymiennikiem zewnętrznym a kotłem i koniecznością zachowania spadków i zamontowania złączek dylatacyjnych Podczas wzrostu mocy kotła, moc wymienna jego rurowych ścianek nie wzrasta na ogół proporcjonalnie, w wyniku ograniczenia jego wysokości, tak więc moc wymienników zewnętrznych w zrasta szybciej jak również ich liczba i wymiary. Powoduje to jeszcze większą trudność, a nawet brak możliwości ich instalowania i ogranicza moc elektryczną obecnie możliwą do osiągnięcia w tej technologii.

Trzeci jest ukazany przez STEIN INDUSTRIE w zgłoszeniu patentu europejskiego nr 91 401 041.8, charakteryzuje się spadkiem szybkości gazów fluidyzacyjnych wewnątrz samego kotła w kanale złoża fluidalnego zagęszczonego zainstalowanego na poziomie pośrednim kotła. Spadek prędkości osiągnięty dzięki znacznej zmianie przekroju kotła (stopień regulacji między 1,2 i 2) ma na celu udoskonalenie spalania dzięki zwiększeniu recyrkulacji związków stałych w niskiej części kotła. Trzeci typ kotła pozwala dzięki istnieniu wymiennika ciepła w złożu fluidalnym gęstym wewnętrznym pozwala na zmniejszenie mocy wymiennej z płyt wewnętrznych pierwszego typu złoża cyrkulującego fluidalnego lub wymienników zewnętrznych drugiego typu złoza cyrkulacyjnego fluidalnego nic pozwala ich zlikwidowanie dla jednostek o dużej mocy.

Układ wymiennika przylegającego do kotła jest opisany w dokumencie EP-A-444926 i odpowiada odmianie drugiego typu paleniska.

W palenisku według tej wersji, wymiennik zewnętrzny jest zasilany przez syfon poprzedzany cyklonem oddzielającym związki stałe wydzielane w górnej strefie kotła. Wymiennik zewnętrzny umieszczony pod cyklonem i syfonem przylega do części dolnej strefy dolnej co stanowi przeszkodę w dostępie powietrza wtórnego do jednej z głównych powierzchni koiła, ograniczając w ten sposób odległość między powierzchnią przednią i powierzchnią tylną kotła, a więc jego moc doprowadzaną do długości tylnej powierzchni.

Kocioł z cyrkulacyjnym złożem fluidalnym zawierający wymienniki zewnętrzne zasilane przez recyrkulację wewnętrzną według wynalazku, ze strefą dolną, ze złożem fluidalnym o szybkiej cyrkulacji wyposażonym w ruszt fluidyzacyjny, urządzenia dostarczające powietrze pierwotne poniżej rusztu, urządzenia wstrzykujące powietrze wtórne znad rusztu, ściany kotła otaczając strefę dolną wyposażone w rury schładzające, strefę górną ze złożem fluidalnym o szybkiej cyrkulacji otoczoną przez ściany kotła wyposażone w rury schładzające, urządzenia do wprowadzania paliwa do strefy dolnej, co najmniej jeden wymiennik zewnętrzny zawierający złoże fluidalne gęste przylegające do ściany kotła, wspomniane złoże jest zasilane w związki stałe pochodzące z kotła i odrzuca te związki do strefy dolnej po wymianie ciepła z zewnętrznym płynem ogrzewającym, charakteryzuje się tym, że zawiera co najmniej jedno wewnętrzne, gęste złoże fluidalne umieszczone w części górnej strefy dolnej najednej powierzchni kotła, stosunek prawego przekroju strefy górnej do przekroju strefy dolnej na poziomie złoża wewnętrznego jest zawarty między 1,05 a 2 i tym, że wymienniki zewnętrzne są umieszczone poniżej miejsc dopływów powietrza wtórnego i powrotów i są zasilane w związki stałe przez złoże fluidalne gęste wewnętrzne, przelew związków stałych z tego złoża jest przelewany do strefy dolnej.

Korzystnym jest, ze niektóre z wymienników zewnętrznych są zainstalowane przy ścianie przedniej kotła i mają urządzenia do regulacji temperatury funkcjonowania kotła.

Korzystnym jest także, że wymienniki zewnętrzne są zainstalowane przy tylnej ścianie i mają urządzenia do regulowania temperatury pary wtórnie przegrzanej w kotle elektrowni cieplnej. Co więcej, według tej koncepcji, kocioł według wynalazku może mieć ograniczoną wysokość.

Przedmiot wynalazku zostanie uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie widok powierzchni czołowej kotła według wynalazku, fig. 2 - schematycznie widok z góry kotła z fig. 1, fig. 3 - schematycznie widok z boku kotła z fig. 1, fig. 4 - schematycznie przekrój pionowy kotła z fig. 1, wzdłuż linii IV-IV z fig. 2, fig. 5 - schematycznie przekrój powiększony i częściowy kotła z fig. 1, wzdłuż linii V-V / fig. 2, fig. 6 - schematycznie inny przekrój pionowy części kotła z fig. 1, wzdłuż osi VI-VI z fig. 2, fig. 7A, 7B, 7C - schematycznie odmiany kotła według wynalazku, odpowiednio widok z boku, widok z góry i widok z przodu, fig. 8A, 8B, 8C - schematycznie drugą wersję kotła według wynalazku, fig. 9A, 9B 9C - schematycznie trzeci wariant kotła według wynalazku, fig. 10 - schematycznie odmiany paleniska w widoku z przodu według wynalazku, dostosowanego do dużej mocy i zawierającego strefę dolną podzieloną na dwie części, fig. 11 - schematycznie widok z góry kotła z fig. 10, fig. 12 - schematycznie widok kotła z fig 10 z boku, fig. 13 - schematycznie widok częściowy powiększony kotła z fig. 10, fig. 14 - schematycznie instalację pary wodnej, która jest częścią kotła z fig. 10.

Kocioł z krążącym złożem fluidalnym, według wynalazku, jest przeznaczony do spalania paliw węglowych, jest przedstawiony na fig. 1 do 6. Zawiera on zwykle: obudowę rurową 1 podzieloną na dwie strefy: strefę górną 2 gdzie rury 4 znajdują się wewnątrz i schładzają związki stałe i gazowe oraz strefę dolną 3, w której rury 4 są pokryte materiałem ogniotrwałym aby je uchronić od erozji. Przewód 6 usytuowany na górze stiefy górnej 2. który kieruje gazy zawierające związki stałe do cyklonu 7, gdzie następuje rozdzielanie, zgromadzone związki stałe są zawracane do przejściu do syfonu 8 przez przewód 9 do strefy dolnej 3 kotła. Jeden lub kilka wlotów paliwowych 10. Ruszt fluidyzacyjny 11 poprzez który jest wtryskiwane powietrze pierwotne doprowadzane wlotem 12. Kilka wlotów powietrza 13 na jednym lub kilku poziomach w niskiej części 3 kotła. Wymienniki rekuperacji w obudowie 14 przez które przechodzą związki stałe zbierające się w cyklonie 7. Podgrzewacze powietrza 15, odpylacz 16 i komin 17

Nowość charakterystyczna tego kotła polega na tym, że wymienniki zewnętrzne uczestniczą w schładzaniu związków stałych fluidyzowanych, w przemieszczeniu gazów i w działaniu w następujących warunkach: związki stałe, które przechodzą przez te wymienniki zewnętrzne 18, 19, 20, 21 są od razu kierowane do recyrkulacji wewnętrznej na środkowym poziomie kolia w części górnej strefy dolnej a nie do recyrkulacji zewnętrznej związków stałych wychwyconych przez cyklon 7 zainstalowany przy wyjściu z kotła, aby wychwycić związki stałe na poziomie środkowym kotła zainstalowano, jak wskazano na fig. 4, dwa złoża fluidalne gęste wewnętrzne 22 i 23 w części górnej dolnej strefy 3 dzieląc w ten sposób kocioł na dwie części: strefę górną 2 o przekroju S i strefę dolną 3 o przekroju zmiennym, ale której maksymalny przekrój wynosi S’ na poziomie dwóch złóż fluidalnych gęstych wewnętrznych 22, 23 jest mniejszy S. Ilość uzyskanych związków stałych zależy od dwóch czynników: długości ścian wzdłuż których są zainstalowane złoża fluidalne wewnętrzne gęste 22, 23, których ściany boczne 24, 25 przedstawiono na fig. 1, 2, 3 i 4, nagły spadek prędkości gazów fluidyzacyjnych odpowiadających stosunkowi S’ S przekrojów kotła, prędkości gazów fluidyzacyjnych w tych dwóch przekrojach S i S’ pozostają zawsze w zakresie 2,5 do 12 m/s stosowanej cyrkulacyjnym złożu fluidalnym Złoża fluidalne wewnętrzne gęste 22, 23 mają poziom 26, 27, który reguluje się naturalnie przez przelew substancji stałych do strefy dolnej 3 kotła na całej długości ścian wewnętrznych 28, 29 złóż wewnętrznych 22, 23 (fig. 2). Są one zwykle zaopatrzone w ruszty fluidyzacyjne 30, 31 i przewody zasilające gazu fluidyzacyjnego 32 i 33. W celu zaopatrzenia w związki stałe przez złoża fluidalne wewnętrzne gęste 22, 23, cztery wymienniki zewnętrzne, które są także złożami fluidalnymi gęstymi 18, 19, 20, 21 (fig 2) są zainstalowane przy ścianach przedniej 34 i tylnej 35 kotła. Są one wyposażone w ruszta fluidyzacyjne 36, 37 i mają przewody zasilające 38, 3, w powietrze fluidyzacyjne. Poziomy 40,41 związków stałych są regulowane także przez przelew do strefy dolnej 3 kotła przez okna 42, 43, 44, 45 (fig. 2 i 5) w pobliże płaszczyzn pionowych oddzielających wymienniki 18 i 19 lub wymienniki zewnętrzne 20 i 21 z wartością nizszą od poziomów 26, 27 złóż fluidalnych wewnętrznych gęstych 22, 23 w taki sposób aby zapewnić cyrkulację związków stałych między złożami fluidalnymi wewnętrznymi gęstymi 22, 23, wymiennikami zewnętrznymi 18, 19, 20, 21 a strefą dolną 3 kotła. Wzajemny układ między złożami fluidalnym gęstym wewnętrznym 22, wymiennikiem zewnętrznym 18 a wnętrzem kotła jest przedstawiony na fig. 5 i 6: złoże fluidalne gęste wewnętrzne 22 połączone jest z wnętrzem kotła przez swoją górną część która przyjmuje związki stałe opadające ze strefy górnej 2 kotła i odsyła je częściowo przez przelew do dolnej strefy 3 wzdłuż i ponad ścianką przelewu 28. Wymiennik zewnętrzny 18 zainstalowany przy ścianie tylnej 35 kotła jest całkowicie oddzielony od kotła przez tę ściankę z wyjątkiem okna 42, którego dolny poziom 40 reguluje wysokość złoża fluidalnego gęstego w wymienniku zewnętrznym; związki stałe niezbędne do działania wymiennika 18 wchodzą do złoża fluidalnego gęstego wewnętrznego 22 przez przewód 46 i powracają do dolnej strefy 3 kotła przez przelew, poprzez dolną część okna 2 Przekrój okna 42 jest tak zwymiarowany aby zapewnić wentylację poprzez wymiennik zewnętrzny 18. W nim znajduje się zanurzony wymiennik rurowy 50 (fig. 6) zapewniający częściowo schładzanie kotła. Siła poruszająca wymagana do cyrkulacji związków stałych między złozem fluidalnym gęstym wewnętrznym i wymiennikiem zewnętrznym stanowi różnicę H między poziomami 26 i 40 dwóch zióż fluidalnych gęstych 22 i 18 (fig. 5 i 6) przepływ materiałów stałych od złoża fluidalnego 22 do wymiennika zewnętrznego 18 przejdzie przez przewód fluidyzacyjny 46 zaopatrzony w urządzenie do regulacji mechanicznej (typ zaworu iglicowego) lub wdmuchiwanie powietrza (w tym ostatnim przypadku, przepływ materiałów stałych będzie regulowany przez ilość wdmuchiwanego powietrza). Ten przewód 46 można używać, drogą zewnętrzną, do dwóch złóż fluidalnych lub używać jako otwór w ścianie, wspólny dla tych dwóch złóż fluidalnych gęstych. Wzajemny układ będzie taki sam między złożem fluidalnym gęstym wewnętrznym 22, wymiennikiem zewnętrznym 20 i wnętrzem kotła, lub między złożem fluidalnym 23. wymiennikami zewnętrznymi 19 lub 21 i wnętrzem kotła, wymiennika zewnętrznego 19, 20, 21 są zasilane przez przewody 47, 48, 49 wychodzące od złóż 22, 23. Złoża fluidalne 22 i 23 są wymiarowane z uwzględnieniem wielu parametrów: ich szerokość zgodną z wybranym stosunkiem S, S' dwóch przekrojów wewnętrznych kotła. Stosunek ustalony zostanie tak aby ilość związków stałych opadających do złoża fluidalnego 22.23 była wyższa od tej która będzie użyta w wymiennikach zewnętrznych 18, 19, 20, 21. W tych warunkach będzie zawsze przepływ związków stałych, które opadną przez przelew złóż fluidalnych 22, 23 znad ścian 28 i 29 do strefy dolnej 3 paleniska. Ten stosunek S, S' kotła według wynalazku jest zawarty między 1,05 a 2, ich wysokość będzie obliczona w zalezności od przepływu związków stałych koniecznych do działania wymienników zewnętrznych 18,19,20,21 jak również różnicy poziomów H między górnymi poziomami złóż fluidalnych gęstych zewnętrznych 22, 23, i złóż fluidalnych wymienników zewnętrznych 18, 19, 20, 21, gazy fluidalne złóż gęstych wewnętrznych 22 123 powinny być bezładne, ponieważ te ostatnie nie zawierają żadnego wymiennika i trzeba unikać całego możliwego ryzyka spalania materiałów węglowych podatnych na spowodowanie spiekania. W konsekwencji, gazy fluidyzacyjne będą gazami spalinowymi, pobranymi przy wyjściu z odpylaczy 16 i odpowiadać będą ilości niezmiernie niskiej gazu recylkulowanego. Wymienniki zewnętrzne 18,19,20,21 przylegające do ścian przedniej i tylnej 34 i 35 kotła będą wymiarowane w zależności od wymiany ciepła, która w nich następuje aby kocioł działał w określonej temperaturze oznaczonej na ogół na 850°C i mógł uzyskać możliwie najlepsze odsiarczenie. Wymienniki zewnętrzne 18, 19, 20, 21 mają z tego powodu szerokość i wysokość znacznie wyższą od złóz fluidalnych 22, 23.

Kocioł opisany powyżej jest więc ostatecznie wyposażony w dwa typy powierzchni schładzających: ściany rurowe górnej strefy 2 kotła, w których wymiana jest funkcją stężenia związków stałych, pochodzących z optymalizacji parametrów spalania (ilość powietrza pierwotnego i wtórnego) i nie stanowi celu regulacji indywidualnej. Cztery wymienniki zewnętrzne przyległe 18, 19, 20, 21, których wymiana jest regulowana indywidualnie przez oddziaływanie na dopływ związków stałych, które je zasilają przez przewody 46, 47, 48, 49 i które pozwalają w rzeczywistości regulować temperaturę działania kotła we wszystkich przebiegach i ewentualnie regulować równolegle wymianę z jednym lub dwoma płynami zewnętrznymi.

Trzeba zauważyć również, ze układ złóż fluidalnych gęstych wewnętrznych 22, 23 i wymienników zewnętrznych 18,19,20, 21 przedstawiony na fig. od 1do 6 i może się zmieniać. Inne nie ograniczające przykłady stanowiące zmianę liczby lub sytuacji odpowiedniej dla tych urządzeń są przedstawione na fig. 7, 8, 9.

Na figurze 7 złoża fluidalne gęste wewnętrzne 22, 23 i wymienniki zewnętrzne 18, 19, 20, 21 są na tych samych powierzchniach; na fig. 8. Wymienniki zewnętrzne 18 i 19 są zainstalowane na tej samej powierzchni bocznej, złoża gęste wewnętrzne 22 i 23 są zawsze instalowane na powierzchni przedniej i tylnej; na fig. 9 jest tylko jeden wymiennik zewnętrzny 18 zainstalowany na powierzchni bocznej i złoże gęste wewnętrzne 22 zainstalowane na powierzchni przedniej.

Korzyścią główną nowego paleniska z cyrkulacyjnym złożem fluidalnym jest możność instalowania dzięki uproszczeniu połączeń wymienników zewnętrznych 18, 19, 20, na poziomie takim, ze strefa dolna 3 kotła jest zawsze uwolniona od tych wymienników zewnętrznych 18, 19, 20, 21 i ich połączenia z kotłem i całkowicie rozporządzał na aby wykonać i instalować obwody, które dotyczą spalania (powietrze pierwotne, powietrze wtórne) i powrót związków stałych z cyklonów 7 instalowanych przy wyjściu z kotła. Ta cecha pozwala na ekstarapolację o dużych mocach jak ukazano w przykładzie poniżej.

Kocioł z cyrkulacyjnym złożem fluidalnym o dużej mocy (300 Megawatów elektrycznych) jest przedstawiony na fig. 10, 11, 12, i 13.

Moc termiczna wymienna wynosi około 750 MW, rozkłada się na 450 MW dla wymiany ze ścianami rurowymi wewnętrznymi kotła (125 MW) i wymiennikami zewnętrznymi (325 MW) i 300 dla wymienników usytuowanych w obudowie 4 i podgrzewaczach powietrza 15.

Strefa dolna 3 jest podzielona na dwie części 3A i 3B co pozwala podzielić na dwa szerokość między powierzchniami bocznymi 24 i 25. Teraz więc szerokość jest czynnikiem ograniczającym przenikanie strumień powietrza wtórnego 13, koniecznego do przeprowadzenia dobrego spalania.

Obiegi powietrza pierwotnego 12, wtórnego 13 i przewody powrotne 9 związków stałych cyklonów 7 są rozmieszczone optymalnie wokół dolnych części 3A i 3B dzięki instalacji zgodnej z zasadami przedstawionymi w poprzednich paragrafach o dwóch złożach fluidalnych gęstych wewnętrznych 22 i 23 zainstalowanych na ścianach bocznych prawej i lewej 24, 25 kotła i czterech wymiennikach zewnętrznych 18, 19, 20 i 21 przylegających na zewnątrz kotła na powierzchniach przedniej i tylnej, zaopatrywanych w związki stałe przez przewody fluidyzacyjne 46, 47, 48, 49.

Każdy z czterech wymienników 18, 19, 20, 21 jest podzielony na dwa (18A, 18B ltd.) przegrodą środkową 50, 51,52, 53, otwartą w swojej górnej części aby umożliwić związki stałe przez przelew z części poprzedzającej.

W ten sposób, jak pokazano na fig. 11 i 13, wymiennik 18 jest podzielony na dwie części 18A i 18B, część 18A jest zasilana przy wyjściu ze złoża fluidalnego gęstego wewnętrznego 22 przez przewód 46, część 18B jest zasilana przez przelew ponad przegrodą pionową 50, której górny poziom odpowiada 40A (fig. 13), związki stale opadają do dolnej części 3A kotła poprzez okno 42. którego poziom dolny 40B ustala wysokość złoża fluidalnego części 18B.

Złoża fluidalne gęste wewnętrzne 22 i 23 są wyposażone w ruszty fluidyzacyjne 30, 31 poprzez które są wdmuchiwane gazy fluidyzacyjne przez urządzenia 32, 33 Wymienniki zewnętrzne takie jak 18A, 18B, 20A, 20B są wyposażone w ruszty fluidyzacyjne takie jak 36A. 36B, 37A. 37B poprzez które jest wdmuchiwane powietrze fluidyzacyjne przez urządzenia 38A, 38B, 39A, 39B itd.

W przykładzie zastosowano kocioł z cyrkulacyjnym złożem fluidalnym o 300 MW elektrycznych z elektrowni cieplnej o parze podkrytycznej, której schemat woda-para jest przedstawiony na fig. 14: w hali maszyn znajduje się turbina trójczłonowa wysokiego ciśnienia (HP), średniego ciśnienia (MP) i niskiego ciśnienia (BP), kondensator C do którego dochodzi para niskiego ciśnienia z członu BP, pompa ekstrakcyjna E, podgrzewacze niskiego ciśnienia RBP do których dochodzi woda przepompowywana przez pompę E. pochłaniacz gazów D, pompy zasilające PA podgrzewacze wysokiego ciśnienia RHP. Kocioł z krążącym złożem fluidalnym zawiera ekonomizer wody 55 zasilany w wodę przy wyjściu z podgrzewaczy wysokiego ciśnienia RHP, dwa parowniki działające równolegle 56 i 57 przegrzewacz niskiej temperatury 58, przegrzewacz średniej temperatury 59 i przegrzewacz średniej temperatury 59 i przegrzewacz wysokiej temperatury 60, wtórny przegrzewacz niskiej temperatury 61 i wtórny przegrzewacz wysokiej temperatury 62. Przegrzewacz wysokiej temperatury 60 dostarcza parę wysokiego ciśnienia do członu HP. Ten ostatni przesyła paię do przegrzewaczy wtórnych 61 i 62 które dostarczają parę o średnim ciśnieniu do członu iMp

Na figurze 10 są przedstawione położenia parownika 56 zbudowanego z rur 4 rozmieszczonych tak jak pokazano na fig. 1, na ścianach wewnętrznych kotła i ściankach przegrzewacza wysokiej temperatury 60. wtórnego przegrzewacza niskiej temperatury 61 i ekonomizera wody 55 i osłona 14.

Figura 11 przedstawia układ urządzeń w wymiennikach zewnętrznych 18, 19, 20, 21 przymocowanych na średniej wysokości kotła: przegrzewacze średniej temperatuiy 59 i parowniki 57 odpowiednio w wymiennikach zewnętrznych 20A i 21A, 20B i 21B, wtórne przegrzewacze wysokiej temperatury 62 i przegrzewacze niskiej temperatury 58 odpowiednio w wymiennikach zewnętrznych 18A i 19A, 18B i 19B.

Wymiana cieplna między związkami stałymi aparą w wymiennikach zewnętrznych 20 i 21 umożliwia regulację temperatury kotła na przykład do 850°C. Wymiana termiczna między związkami stałymi i parą w wymiennikach zewnętrznych 18 i 19 umożliwia regulację temperatury pary wtórnie przegrzewanej do wybranej wartości na przykład do 565°C.

Figura 10 przedstawia wyraźnie, że cała strefa dolna kotła jest podzielona na dwie części, z których każda może być wyposażona, bez żadnych przeciwskazań powodowanych przez wymienniki zewnętrzne, w obwody spalania, w szczególności o dwóch albo kilku poziomach powietrza wtórnego na ośmiu powierzchniach i przewody powrotne z czterech cyklonów na powierzchniach bocznych.

Tak więc każda z części dolnych 3A albo 3B odpowiada kotłowi z cyrkulacyjnym złożem fluidalnym o 150 MW elektrycznych

Poniższy przykład odpowiada mocy 300 Megawatów elektrycznych, ale kocioł według wynalazku może być zrealizowany dla mocy wyższej na przykład 600 Megawatów elektrycznych, przez zwiększenie długości powierzchni bocznych i powierzchni wymienników zewnętrznych na powierzchniach przedniej i tylnej.

171 124

FIG. 2

FIG. 3

171 124

FIG. 4

12—

FIG. 5

FIG. 6

_)

FIG. 8A

FIG. 7Δ

FIG. 8B FIG. 8C

FIG. 9B FIG. 9C

FIG. 9Δ

22'

FIG. 11

R !18Αλ 18Βχ !19Βν 19Α_λ

FIG. 12

FIG. 13

171 124

FIG. 14

17:1124

FIG. 1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 4,00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Kocioł z cyrkulacyjnym złożem fluidalnym zawierający wymienniki zewnętrzne zasilane przez recyrkulację wewnętrzną ze strefą dolną, ze złożem fluidalnym o szybkiej cyrkulacji wyposażonym w ruszt fluidyzacyjny, urządzenia dostarczające powietrze pierwotne poniżej rusztu, urządzenia wstrzykujące powietrze wtórne znad rusztu, ściany kotła otaczające strefę dolną wyposażone z rury schładzające, strefę górną ze złożem fluidalnym o szybkiej cyrkulacji otoczoną przez ściany kotła wyposażone w rury schładzające, urządzenia do wprowadzania paliwa do strefy dolnej, co najmniej jeden wymiennik zewnętrzny zawierający złoże fluidalne gęste przylegające do ściany kotła, wspomniane złoże jest zasilane w związki stałe pochodzące z kotła i odrzuca te związki do strefy dolnej po wymianie ciepła z zewnętrznym płynem ogrzewającym, znamienny tym, że zawiera co najmniej jedno wewnętrzne, gęste złoże fluidalne (22,23) umieszczone w części górnej strefy dolnej (3) na jednej powierzchni kotła (1), stosunek (S/S’) prawego przekroju (S) strefy górnej (2) do przekroju (S') strefy dolnej (3) na poziomie złoża wewnętrznego (22, 23) jest zawarty między 1,05 a 2 i tym, ze wymienniki zewnętrzne (18,19, 20 i 21) są umieszczone poniżej miejsc dopływów powietrza wtórnego (13) i powrotów (9) i są zasilane w związki stałe przez złoże fluidalne gęste wewnętrzne (22, 23), przelew związków stałych z tego złoża (22, 23) jest przelewany do strefy dolnej (3).
2. Kocioł według zastrz. 1, znamienny tym, że niektóre z wymienników zewnętrznych (20, 21) są zainstalowane przy ścianie przedniej (34) kotła i mają urządzenia do regulacji temperatury funkcjonowania kotła.
3. Kocioł według zastrz. 1, znamienny tym, że wymienniki zewnętrzne (18, 19) są zainstalowane przy tylnej ścianie (35) i mają urządzenia do regulowania temperatury pary wtórnie przegrzanej w kotle elektrowni cieplnej