PL176588B1

PL176588B1 - Sposób i reaktor do spalania w obiegowym złożu fluidalnym

Info

Publication number: PL176588B1
Application number: PL93308898A
Authority: PL
Inventors: Timo Hyppänen
Original assignee: Foster Wheeler Energia Oy
Priority date: 1992-11-10
Filing date: 1993-11-09
Publication date: 1999-06-30
Also published as: EP0682760B1; ES2115084T3; CA2148925C; FI952154A7; EP0682760A1; US5840258A; JP3118259B2; FI104214B; ATE163217T1; CA2148925A1; KR950704643A; KR100338695B1; CN1035361C; DE69317001D1; DK0682760T3; JPH08503290A; FI104214B1; PL308898A1; CN1088478A; FI952154A0

Abstract

1. Sposób spalania w obiegowym zlozu fluidalnym, w którym tworzy sie szybkie zloze fluidalne czastek stalych w komorze spalania, w którym przemieszcza sie zawiesine czastek zawierajacych gazy spalinowe i czastki stale w kierunku do góry w komorze spalania, zbiera sie czastki stale oddzielone od gazu i zawiesiny czastek, a nastepnie kieruje sie zebrane czastki stale i/albo czastki stale z komory spalania do przewodu zwrotnego i odzyskuje sie cieplo ze strefy przenoszenia ciepla w zlozu stacjonarnym czastek stalych dolnej czesci przewodu zwrotnego oraz kontroluje sie proces przenoszenia ciepla w zlozu stacjonarnym czastek stalych w strefie przenoszenia ciepla przez wprowadzanie gazu fluidyzacyjnego do zloza stacjonarnego czastek stalych poprzez dysze wlotowe gazu fluidyzacyjnego, a ponadto transportuje sie czastki stale ze strefy transportowania ze zlozem stacjonarnym czastek stalych w dolnej czesci przewodu zwrotnego, z gazem transportujacym, przez co najmniej jeden wlot czastek stalych do komory spalania i kontroluje sie proces transportowania czastek stalych przez wprowadzanie gazu transportujacego do zloza stacjonarnego czastek stalych w strefie transportowania czastek poprzez dysze wlotowe gazu transportujacego, znamienny tym, ze tworzy sie wspólne zloze stacjonarne czastek stalych w dolnej czesci przewodu zwrotnego dla strefy przenoszenia ciepla i strefy transportowania, o jednej górnej powierzchni, przy czym dno strefy przenoszenia ciepla umieszcza sie na wyzszym poziomie niz dno strefy transportowania czastek. FIG 1 PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i reaktor do spalania w obiegowym złożu fluidalnym.

Znany reaktor do spalania w obiegowym złożu fluidalnym zawiera komorę spalania z silną fluidalną warstwa cząstek. Separator cząstek przyłączony do otworu wyładowczego w górnej części komory spalania służy do oddzielania cząstek stałych z zawiesiny gazów spalinowych, przy czym zatrzymana substancja stała jest odprowadzana z komory spalania. Między separatorem cząstek a dolną częścią komory spalania umieszczony jest co najmniej jeden przewód zwrotny dla zawracania oddzielonych cząstek stałych, z separatora cząstek do komory spalania. Dla usuwania gazów spalinowych, w separatorze cząstek jest zastosowany wylot gazu.

Jako separatory cząstek powszechnie stosuje się odpylacze cyklonowe. Zanurzeniowa rura zwrotna zawraca oddzielone cząstki z cyklonu, do dolnej części komory spalania. W rurze zwrotnej zastosowano uszczelkę pętlową dla zapobieżenia powrotowi gazów z komory spalania do cyklonu.

Reaktory z obiegowym złożem fluidalnym stosuje się w wielu różnych procesach spalania. Zależnie od rodzaju procesu, fluidyzuje się i cyrkuluje różne materiały warstwowe. W procesach spalania paliwo cząsteczkowe, takie jak węgiel, koks, lignit, drewno, odpadki albo torf oraz inne substancje cząsteczkowe, takie jak piasek, pył, absorbent siarkowy, tlenki katalizatora albo metali, może się składać ze złoża fluidalnego. Szybkość w komorze spalania zwykle wynosi 3,5 do 10 m/s, ale może być znacznie wyższa.

Zwykle, w procesach spalania ze złożem fluidalnym, ciepło odbierane jest za pomocą powierzchni przenoszących w komorze spalania i w części konwekcyjnej znajdującej się na drodze gazu za separatorem cząstek. Zewnętrzne ściany komór spalania są zwykle wykonane w postaci ścian membranowych, w których pionowe rury są połączone przez żebra, tworząc powierzchnie parowania. Dodatkowe powierzchnie przenoszące, takie jak przegrzewacze, są umieszczone w dolnej części komory spalania, na przykład dla przegrzewania pary.

W wysokich temperaturach i przy dużej prędkości przepływu, w komorze spalania występują warunki sprzyjające zjawisku korozji i erozji. W związku z tym powierzchnie przenoszenia ciepła są wykonane z materiału o wysokiej wytrzymałości cieplnej, często chronionego przez materiał odporny na erozję, albo wykorzystuje się inne specjalne konstrukcje. W przestrzeni gazowej komory spalania, w temperaturach w granicach 400-500°C, występuje para wodna, a paliwa zawierają gazowe składniki chlorowe i alkaliczne.

Znane jest stosowanie zewnętrznych wymienników ciepła, dla zwiększenia możliwości przegrzewania. W zewnętrznych wymiennikach ciepła przegrzewacze umieszczone są w oddzielnym reaktorze ze złożem fluidalnym z gorącym stałym materiałem obiegowym, który jest wprowadzany do zewnętrznego wymiennika ciepła z separatora cząstek.

Znane jest ponadto, na przykład z opisu patentowego nr US 4 716 856 rozwiązanie, w którym włączono powierzchnie przenoszenia ciepła w układ zawracający reaktora z obiegowym złożem fluidalnym. Powierzchnie przenoszenia ciepła zostały umieszczone w złożu fluidalnym stałego materiału obiegowego zebranego w komorze wymiennika ciepła utworzonej w dolnej części przewodu zwrotnego. Zatem, obiegowy materiał stały dostarcza dodatkowe ciepło potrzebne na przykład do przegrzewania, bez konieczności stosowania oddzielnych zewnętrznych wymienników ciepła. Uszczelka pętlowa w przewodzie zwrotnym zapewnia uszczelnienie gazowe wymagane między komorą spalania a separatorem cząstek. Materiał stały jest ponownie wprowadzany z przewodu zwrotnego do komory spalania przez przelew.

Znane jest zastosowanie gazu fluidyzacyjnego do kontrolowania przenoszenia ciepła. Gaz fluidyzacyjny jest jednocześnie wykorzystywany do ponownego wprowadzania materiału stałego przez przepełnienie, z układu zawracającego do komory spalania. Ponowne wprowa176 588 dzenie materiału stałego do komory spalania przez przelew utrzymuje stały poziom złoża w komorze wymiennika ciepła i zapobiega zmianom wysokości złoża.

Rozwiązanie znane z opisu patentowego nr US-A 5 140 950 obejmuje układ i sposób spalania w obiegowym złożu fluidalnym, zawierające recyrkulacyjną sekcję wymiany ciepła. Gazy spalinowe i cząstki porwane ze złoża fluidalnego w sekcji piecowej zostają oddzielone, gazy spalinowe zostają doprowadzone do sekcji odzyskiwania ciepła, a oddzielony rozdrobniony materiał zostaje doprowadzony bezpośrednio do komory wlotowej przez zanurzeniową rurę zwrotną. Recyrkulacyjna sekcja wymiany ciepła zawiera komorę obejściową dla umożliwienia bezpośredniego przejścia oddzielonych cząstek z komory wlotowej do sekcji piecowej. Przewody wymiany ciepła są umieszczone w komorze wymiany ciepła sekcji wymiany ciepła dla przenoszenia ciepła z oddzielonego materiału. Ten oddzielony materiał zostaje następnie doprowadzony z powrotem do sekcji piecowej. Powietrze może być wprowadzone do komory 'wlotowej poniżej zanurzeniowej rury zwrotnej i w jednej linii z nim, dla regulacji przepływu oddzielonego materiału z separatora, a przez to szybkości recyrkulacji.

Sposób według wynalazku stosowany jest do spalania w obiegowym złożu fluidalnym. Zgodnie z tym sposobem tworzy się szybkie złoże fluidalne cząstek stałych w komorze spalania, w którym przemieszcza się zawiesinę cząstek zawierających gazy spalinowe i cząstki stałe w kierunku do góry w komorze spalania i zbiera się cząstki stałe oddzielone od gazu i zawiesiny- cząstek. Następnie kieruje się zebrane cząstki stałe i/albo cząstki stałe z komory spalania do przewodu zwrotnego i odzyskuje się ciepło ze strefy przenoszenia ciepła w złożu stacjonarnym cząstek stałych dolnej części przewodu zwrotnego oraz kontroluje się proces przenoszenia ciepła w złożu stacjonarnym cząstek stałych w strefie przenoszenia ciepła przez wprowadzanie gazu fluidyzacyjnego do złoża stacjonarnego cząstek stałych poprzez dysze wlotowe gazu fluidyzacyjnego.

Ponadto transportuje się cząstki stałe ze strefy transportowania ze złożem stacjonarnym cząstek stałych w dolnej części przewodu zwrotnego, z gazem transportującym, przez co najmniej jeden wlot cząstek stałych do komory spalania i kontroluje się proces transportowania cząstek stałych przez wprowadzanie gazu transportującego do złoża stacjonarnego cząstek stałych w strefie transportowania cząstek poprzez dysze wlotowe gazu transportującego. Sposób tego rodzaju charakteryzuje się tym, że tworzy się wspólne złoże stacjonarne cząstek stałych w dolnej części przewodu zwrotnego dla strefy przenoszenia ciepła i strefy 'transportowania, o jednej górnej powierzchni, przy czym dno strefy przenoszenia ciepła umieszcza się na wyższym poziomie niż dno strefy transportowania cząstek.

Zabezpiecza się strefę przenoszenia ciepła przed zakłócaniem procesu przenoszenia ciepła przez gaz transportujący i zabezpiecza się strefę transportowania cząstek przed wlot cząstek stałych do komory spalania, przez gaz fluidyzacyjny, przy czym tworzy się złoże barierowe cząstek stałych w złożu stacjonarnym cząstek stałych między dyszami wlotowymi gazu fluidyzacyjnego i dyszami wlotowymi gazu transportującego.

Ponadto zabezpiecza się strefę przenoszenia ciepła przed zakłócaniem procesu przenoszenia ciepła przez gaz transportujący, przy czym stosuje się złoże barierowe cząstek stałych w złożu stacjonarnym cząstek stałych między dyszami wlotowymi gazu transportującego i strefą przenoszenia ciepła.

Eliminuje się zakłócenia procesu usuwania cząstek stałych przez wlot cząstek stałych spowodowane przez gaz fluidyzacyjny, przy czym stosuje się złoże barierowe cząstek stałych w złożu stacjonarnym cząstek stałych między dyszami wlotowymi gazu fluidyzacyjnego i wlotem cząstek stałych.

Gaz fluidyzacyjny doprowadza się przy górnej części nachylonego dna przewodu zwrotnego, a gaz transportujący doprowadza się przy dolnej części nachylonego dna przewodu zwrotnego, przy czym część górną i część dolną nachylonego dna oddziela się za pomocą przegrody, a ponadto w czasie wprowadzania gazu transportującego utrzymuje się złoże barierowe cząstek stałych na dolnej części nachylonego dna i eliminuje się zakłócenia procesu przenoszenia ciepła powodowane przez gaz transportujący.

W alternatywnym rozwiązaniu według wynalazku, gaz fluidyzacyjny doprowadza się przy górnej części nachylonego dna przewodu zwrotnego, a gaz transportujący doprowadza

176 588 się przy dolnej części nachylonego dna przewodu zwrotnego, przy czym część górną i część dolną nachylonego dna oddziela się za pomocą przegrody, a ponadto w czasie wprowadzania gazu transportującego utrzymuje się złoże barierowe cząstek stałych na dolnej części nachylonego dna i eliminuje się zakłócenia procesu transportowania cząstek stałych przez przynajmniej jeden wlot cząstek stałych spowodowane przez gaz fluidyzacyjny.

W korzystnym rozwiązaniu według wynalazku transportuje się cząstki stałe z przewodu zwrotnego do komory spalania przez przelew we wlocie przelotowym usytuowanym nad strefą transportowania. Cząstki stałe transportuje się do komory spalania wraz z gazem transportującym poprzez kilka poziomych wąskich otworów szczelinowych, których stosunek wysokości do długości jest mniejszy od 0,5.

Złoże barierowe wytwarza się głównie z niefluidyzowanej części cząstek stałych w złożu stacjonarnym cząstek stałych. Za pomocą fluidalnego złoża cząstek stałych tworzy się uszczelnienie gazowe między separatorem cząstek i komorą spalania w dolnej części przewodu zwrotnego. Gaz fluidyzacyjny wprowadza się z prędkością mieszczącą się w granicach od nieco powyżej 0 do 1 m/s.

Reaktor według wynalazku stosuje się do spalania w obiegowym złożu fluidalnym. Jest on wyposażony w komorę spalania zawierającą szybkie złoże fluidalne cząstek i otwór wyładowczy w górnej części oraz separator cząstek połączony z otworem wyładowczym w górnej części komory spalania. Reaktor posiada wylot gazu w separatorze cząstek i co najmniej jeden przewód zwrotny mający górną część połączoną z separatorem cząstek i dolną część połączoną z komorą spalania oraz co najmniej jeden przewód zwrotny mający środki do zbierania cząstek stałych oddzielonych od zawiesiny cząstek przepływającej do góry w komorze spalania, a ponadto złoże stacjonarne cząstek stałych w przewodzie zwrotnym mające strefę przenoszenia ciepła i strefę transportowania cząstek wewnątrz złoża oraz powierzchnię przenoszenia ciepła w strefie przenoszenia ciepła złoża dla odzyskiwania ciepła ze złoża cząstek stałych i dysze wlotowe gazu fluidyzacyjnego dla wprowadzania gazu fluidyzacyjnego do strefy przenoszenia ciepła w złożu stacjonarnym cząstek stałych dla kontrolowania przenoszenia ciepła oraz co najmniej jeden wlot cząstek stałych umieszczony pod poziomem powierzchni złoża stacjonarnego cząstek stałych, dla połączenia złoża cząstek stałych w przewodzie zwrotnym z komorą spalania i dysze wlotowe gazu transportującego dla wprowadzania gazu transportującego do strefy transportowania cząstek złoża, dla transportowania cząstek stałych przez co najmniej jeden wlot cząstek stałych do komory spalania. Reaktor tego rodzaju charakteryzuje się tym, że w złożu stacjonarnym cząstek stałych w dolnej części przewodu zwrotnego dno strefy przenoszenia ciepła usytuowane jest na wyższym poziomie niż dno strefy transportowania cząstek.

Przewód zwrotny ma schodkowo ukształtowane dno z co najmniej jedną górną częścią i dolną częścią, przy czym na górnej części dna znajduje się strefa przenoszenia ciepła, a na dolnej części dna - strefa transportowania cząstek. W złożu stacjonarnym cząstek stałych w dolnej części przewodu zwrotnego znajduje się złoże barierowe cząstek stałych między dyszami wlotowymi gazu fluidyzacyjnego i dyszami wlotowymi gazu transportującego. Złoże barierowe cząsteczek stałych zawierające głównie niefluidyzowane cząstki stałe znajduje się w strefie transportowania cząstek.

W alternatywnym rozwiązaniu według wynalazku przewód zwrotny ma nachylone dno i przegrodę dzielącą to dno na część górną i część dolną, przy czym strefa przenoszenia ciepła usytuowana jest nad górną częścią dna, a strefa transportowania cząstek usytuowana jest nad dolną częścią dna.

Przewód zwrotny w strefie przenoszenia ciepła, nad częścią górną swego dna jest zaopatrzony w środki kontrolowania wprowadzania gazu fluidyzacyjnego dla kontrolowania przenoszenia ciepła.

Przewód zwrotny jest połączony z komorą spalania przez przynajmniej jeden wlot cząstek stałych, który jest zaopatrzony w wąski otwór szczelinowy, przy czym stosunek wysokości do długości tego otworu szczelinowego jest mniejszy od 0,5. Przewód zwrotny i komora spalania mają ścianę wspólną, przy czym długość wlotu cząstek stałych jest w przybliżeniu

176 588 równa szerokości ściany wspólnej. Ściana wspólna między separatorem cząstek a komorą spalania jest ścianą podwójną

W przedstawionym sposobie i reaktorze do spalania w obiegowym złożu fluidalnym, ulepszony został sposób odzyskiwania ciepła w reaktorze, jak również ulepszony został sposób kontrolowania odzyskiwania ciepła w systemie spalania z obiegowym złożem fluidalnym. Zapewniono udoskonalony sposób i urządzenie dla poprawy mieszania substancji stałych i przenoszenia ciepła w części przenoszenia ciepła w układzie zwrotnym oraz ograniczono problemy wynikające z gromadzenia się dużych cząstek.

Strefa przenoszenia ciepła i strefa transportowania cząstek, zgodnie z wynalazkiem są uformowane w dolnej części przewodu zwrotnego w komorze ze złożem cząstek stałych, w tym samym złożu cząstek stałych, przy czym cząstki mogą swobodnie przepływać z jednej strefy do drugiej, a główny strumień cząstek przepływa jednak od powierzchni złoża przez strefę wymiany ciepła do strefy transportowania cząstek i wlotu cząstek stałych.

W rozwiązaniu według wynalazku zastosowano barierową część złoża z lekko- albo niefluidyzowanymi cząstkami w złożu cząstek stałych utworzonym między wlotami gazu fluidyzacyjnego a wlotami gazu transportującego, na przykład w obszarze między strefą przenoszenia ciepła i strefą transportowania cząstek, dla zapobieżenia zakłócaniu przenoszenia ciepła przez gaz transportujący oraz dla zapobieżenia zakłócaniu przez gaz fluidyzacyjny zawracania cząstek do komory spalania. Dno strefy przenoszenia ciepła jest umieszczone na wyższym poziomie niż dno strefy transportowania cząstek. Gaz fluidyzacyjny zostaje następnie wprowadzony do stałego złoża cząstek na wyższym poziomie niż gaz transportujący. Cząstki w przewodzie zwrotnym są bezpośrednio kierowane do komory spalania, ale mogą być również kierowane do komory pośredniej, która ma połączenie z komorą spalania.

Złoże w dolnej części przewodu zwrotnego jest utworzone z cząstek stałych cyrkulujących w układzie cyklonu, przy czym cząstki mają mniejszy rozkład wymiarów cząsteczkowych niż średni rozkład wymiarów całej masy cząstek w całym reaktorze. Małe rozmiary cząstek są korzystne dla przenoszenia ciepła w przewodzie zwrotnym.

Proces przenoszenia ciepła do cząsteczek powierzchni przenoszenia ciepła, takich jak powierzchnie przegrzewacza, w strefie przenoszenia ciepła jest kontrolowany przez wprowadzenie przepływu fluidyzacyjnego przynajmniej do części strefy przenoszenia ciepła. Zwiększony przepływ gazu i zwiększony ruch cząstek wokół powierzchni przenoszenia ciepła zapewnia zwiększone przenoszenie ciepła. Gaz, taki jak powietrze albo gaz obojętny do kontrolowania przenoszenia ciepła, wprowadza się poprzez kilka oddzielnych dysz.

Ponadto, proces przenoszenia ciepła kontrolowany jest poprzez kontrolę przepływu gazu transportującego wprowadzanego do części transportowania cząstek. Poziom powierzchni złoża jest utrzymywany na stałym poziomie gdy część cząstek stałych jest bezpośrednio transportowana przez przelew do komory spalania. Tylko kontrolowana część cząstek przepływa przez złoże i strefę przenoszenia ciepła, która to strefa jest sterowana poprzez kontrolę przepływu gazu transportującego usuwającego cząstki stałe przez wlot (wloty) cząstek stałych poniżej poziomu powierzchni złoża.

Przy zmniejszeniu ilości materiału stałego transportowanego przez wlot (wloty) cząstek stałych i odpowiednim zwiększeniu przelewu cząstek do komory spalania, większa ilość cząstek osiąga jedynie powierzchnię złoża cząstek stałych przed ponownym wprowadzeniem do komory spalania. Zmniejszona ilość cząstek stałych przepływa przez strefę przenoszenia ciepła. Temperatura w złożu zmniejsza się, podobnie zmniejsza się przenoszenie ciepła w wyniku zmniejszenia różnicy temperatur miedzy cząstkami a powierzchniami przenoszenia ciepła.

Przy zwiększeniu ilości materiału stałego transportowanego przez wlot (wloty) cząstek stałych zwiększona ilość świeżego materiału stałego jest transportowana przez złoże i strefę przenoszenia ciepła, zwiększając temperaturę i przenoszenie ciepła w złożu.

W dolnej części przewodu zwrotnego złoże porusza się powoli do dołu, gdy materiał stały jest zawracany do komory spalania, a nowy materiał jest ciągle dodawany na wierzchołku złoża. Wysokość złoża jest kontrolowana poprzez sterowanie gazem transportującym zawracającym materiał stały do komory spalania. Wysokość złoża może być w pewnych przypadkach użyta do kontroli przenoszenia ciepła.

176 588

Złoże cząstek stałych w przewodzie zwrotnym stanowi uszczelnienie gazowe uniemożliwiające przepływ wsteczny spalanych gazów z komory spalania przez wlot (wloty) cząstek stałych do przewodu zwrotnego. Efekt uszczelnienia gazowego jest sterowany przez kontrolowanie gazu transportującego, czyli niezależnie od gazu fluidyzacyjnego kontrolującego proces przenoszenia ciepła. Materiał stały jest zawracany do komory spalania przez co najmniej jeden z pionowo zwężonych poziomych kanałów szczelinowych, korzystnie zawór typu L, tworzących na każdym wierzchołku wloty cząstek stałych. Wąskie kanały szczelinowe między przewodem zwrotnym a komorą spalania są wypełniane masą cząstek stałych, które ze względu na konstrukcję kanałów nie są zdolne przepływać przez nie. Kanały szczelinowe stanowią zatem stałe uszczelnienia przepływu gazu kontrolujące przepływ cząstek od przewodu zwrotnego do komory spalania. Przepływ przez te kanały szczelinowe zapewnia również kontrolę całkowitej wysokości złoża w przewodzie zwrotnym i efekt uszczelnienia gazowego między komorą spalania a separatorem cząstek.

Przepływ przez kanały szczelinowe jest sterowany przez kontrolowanie przepływu gazu transportującego w pobliżu tych szczelin. Gaz transportujący wprawia w ruch cząstki wewnątrz i dookoła szczelin, transportując cząstki przez szczeliny do komory spalania.

Efekt uszczelnienia gazowego przepływu stałego kanału szczelinowego zależy od stosunku pionowego wymiaru szczeliny i długości szczeliny. Stosunek ten dla szczelin poziomych powinien być mniejszy od 0,5 dla powstrzymania ciał stałych przed niekontrolowanym przepływem przez szczeliny. Im mniejszy jest wymiar pionowy szczeliny, tym mniejsza jest długość szczeliny.

Na przykład w określonych zastosowaniach, szczelina mająca wysokość około 100 mm i długość około 200 mm, umieszczona w ścianie o grubości 200 mm jest wystarczająca dla ustanowienia uszczelnienia zdolnego do kontrolowania przepływu stałego w przewodzie zwrotnym i komorze ze złożem stałym.

Przekrój poprzeczny kanałów szczelinowych wykonany w płaszczyźnie ściany ma kształt prostokąta i ma postać szczeliny, ale kanały o przekroju kwadratu albo przekroju kolistym są również korzystne w określonych zastosowaniach. Kanały są nachylone i mają końce wylotów w komorze spalania na wyższym poziomie niż końce wlotów w przewodzie zwrotnym, przy czym nachylenie zapobiega gromadzeniu się grubego materiału na końcu wlotu kanałów. W pochylonych kanałach, długość kanału jest zmniejszona w porównaniu z kanałami poziomymi o tym samym przekroju poprzecznym.

Całkowity wymiar pionowy wymagany dla określonego pojedynczego dużego kanału szczelinowego jest podzielony na kilka pionowych odcinków, przy czym każdy z dzielonych odcinków pionowych jest fragmentem wymaganego całkowitego wymiaru pionowego tego kanału. Długość każdego kanału jest zmniejszona w tej samej proporcji jak pionowy wymiar, bez zmniejszenia efektu uszczelniania przepływu stałego.

Zgodnie z wynalazkiem, krótkie kanały, jednak na tyle długie, by ciągnęły się przez wspólną ścianę membranową zwykle wyłożoną materiałem ogniotrwałym, między strefą transportowania cząstek a komorą spalania, są wykorzystane do transportowania cząstek z przewodu zwrotnego do komory spalania, nadal zapewniając odpowiednie uszczelnienie przepływu stałego.

Kanały w przybliżeniu mają długość równą całkowitej szerokości wspólnej ściany między komorą transportowania cząstek a komorą spalania, przy czym szerokość ściany obejmuje rury i wyłożenie ogniotrwałe. Jest to znacznym ulepszeniem w stosunku do znanych uszczelniających zaworów typu L, znacznie odchodzących od komory spalania i zajmujących dużo przestrzeni. W rozwiązaniu według wynalazku uszczelnienie przepływu stałego jest integralną częścią konstrukcji ściany.

Kanały przepływu stałego są łatwe do utworzenia w żebrach łączących rury w rurowej ścianie membranowej. W większości przypadków, kanały są wykonane w części ściany, w której rury zostały dalej odgięte od siebie, i w której rury są połączone przez szerokie żebra, wystarczająco szerokie dla zapewnienia przestrzeni niezbędnej dla kanałów. Kanały są umieszczone na wierzchołkach, tworząc korzystnie połączenie uszczelniające przepływ stały, takie jak uszczelnienie rusztowe Ahlstrom i połączone w prefabrykowanych ramach.

176 588

Rozwiązanie według wynalazku zapewnia udoskonalony sposób kontrolowania przepływu stałego z przewodu zwrotnego do komory spalania. Gaz transportujący, do transportowania ciał stałych, jest wprowadzany przez wloty gazu, dysze albo otwory w podstawie przewodu zwrotnego albo/oraz przez wloty gazu w ścianie w pobliżu wlotów cząstek stałych. Poprzez kontrolowanie ilości gazu transportującego w różnych wlotach gazu i możliwie na różnych poziomach albo położeniach, możliwe jest kontrolowanie ilości ciał stałych płynących przez wloty cząstek stałych. Gaz transportujący wprowadzany przez wloty gazu w dolnej części przewodu zwrotnego zawraca cząstki stałe przez wszystkie wloty cząstek stałych, natomiast gaz transportujący wprowadzany przez wloty gazu wyżej na ścianie bocznej zawraca głównie cząstki stałe przez wyższe wloty w przewodzie zwrotnym. Jako gaz transportujący wykorzystuje się powietrze ze skrzyni powietrznej reaktora ze złożem fluidalnym, albo powietrze z oddzielnej dmuchawy, zwykle o nieco wyższym ciśnieniu, albo odzyskany gaz spalinowy. Inne gazy obojętne również mogą być wykorzystane, zwłaszcza gdy wymagane są obojętne, nieutleniające warunki.

Gaz transportujący jest korzystnie wprowadzany do złoża cząstek stałych w dolnej części przewodu zwrotnego w położeniach, z których przepływa głównie w stronę wlotów cząstek stałych, a nie do obszarów przenoszenia ciepła w przewodzie zwrotnym.

Część złoża cząstek stałych w strefie transportowania cząstek stanowi złoże barierowe chroniące gaz przed przepływem ze strefy przenoszenia ciepła do strefy transportowania albo odwrotnie. Część barierowa złoża cząstek stałych utrzymywana głównie między wlotami gazu transportującego i strefą przenoszenia ciepła, czyli złoże barierowe w strefie transportowania, zapobiega zakłócaniu przenoszenia ciepła przez gaz transportujący. Natomiast barierowa część złoża cząstek stałych utrzymywana w strefie przenoszenia ciepła powstrzymuje gaz fluidyzacyjny przed zakłócaniem transportu cząstek stałych w złożu.

Rozwiązanie według wynalazku jest korzystnie stosowane w reaktorze ze złożem fluidalnym mającym komorę ze stacjonarnym złożem w przewodzie zwrotnym z nachyloną częścią dolną, której najniższa część jest połączona z komorą, spalania. Strefa przenoszenia ciepła jest wówczas formowana nad górną częścią nachylonej części dolnej. Strefa transportowania cząstek, dla zawracania materiału stałego do komory spalania, jest utworzona na dolnej części pochylonej przewodu zwrotnego. Korzystnie, na pochylonym dnie miedzy strefą przenoszenia ciepła i strefą transportowania cząstek umieszczona jest ściana działowa w postaci przegrody. Gaz fluidyzacyjny jest wprowadzany przez górną część nachylonego dna do strefy przenoszenia ciepła. Gaz transportujący jest wprowadzany przez dolną część pochylonego dna do strefy transportowania cząstek. Złoże barierowe, na przykład tylko nieznacznie fluidyzowanych cząstek, jest utrzymywane na dolnej części nachylonego dna, dla utworzenia złoża barierowego powstrzymującego gaz transportujący przed zakłócaniem przenoszenia ciepła, a gaz fluidyzacyjny przed zakłócaniem transportu cząstek stałych przez przynajmniej jeden wlot dla cząstek stałych.

Strefa transportowania cząstek jest utworzona pod strefą przenoszenia ciepła na skierowanej do dołu części przewodu zwrotnego, połączonej z komorą spalania, przez pionowo zwężone kanały szczelinowe tworzące uszczelnienia przepływu stałego.

Zaletą rozwiązania według wynalazku jest niezależne kontrolowanie przepływu gazu fluidyzacyjnego i przepływu gazu transportującego w przewodzie zwrotnym, a zatem niezależne kontrolowanie efektu przenoszenia ciepła i efektu uszczelniania gazowego w przewodzie zwrotnym. Efekt przenoszenia ciepła jest korzystnie kontrolowany przez prędkość umieszczania i/albo przepływu gazu fluidyzacyjnego w strefie przenoszenia ciepła, natomiast wysokość złoża albo przepływ cząstek przez złoże jest kontrolowany przez przepływ gazu transportującego. W pewnym zakresie jest także możliwe kontrolowanie przenoszenia ciepła poprzez kontrolowanie całkowitej wysokości złoża, zwłaszcza gdy część powierzchni przenoszenia ciepła wychodzi ponad złoże.

Dalszą istotną zaletą jest bardziej doskonałe mieszanie cząstek i poprawa przenoszenia ciepła uzyskane poprzez umożliwienie transportu cząstek głównie przez całe złoże w przewodzie zwrotnym, zamiast natychmiastowego wydalania części cząstek przez przelew.

176 588

Kolejna zaleta polega na tym, że tylko bardzo małe ilości gazu transportującego, w porównaniu z ilością gazu fluidyzacyjnego w strefie przenoszenia ciepła, są wymagane do transportu stałych cząstek przez pionowo zwężone wloty do komory spalania.

Względnie małe prędkości gazu fluidyzacyjnego od 0 do 1 m/s są wy starczające do zapewnienia odpowiedniego przenoszenia ciepła. Niezbędny gaz fluidyzacyjny może być początkowo wydalany z przewodu zwrotnego do komory spalania przez otwory umieszczone nad złożem. Uszczelnienie gazowe jest często wymagane w najwyższej części przewodu zwrotnego dla powstrzymania gazu fluidyzacyjnego przed przepływem do separatora cząstek. W określonych przypadkach, przepływ gazu wymagany do kontrolowania przenoszenia ciepła może być tak mały, że będzie mógł przepływać do góry do separatora.

Przestrzeń gazowa w strefie przenoszenia ciepła zawierająca głównie czysty gaz fluidyzacyjny bez alkalicznych, chlorowych czy innych korozyjnych składników gazowych, zapewnia bardzo korzystne warunki do przegrzewania. Przegrzewacze mogą tu być podgrzewane do znacznie wyższych temperatur niż normalnie w przypadku warunków korozyjnych występujących w samej komorze spalania. Zgodnie z wynalazkiem, para o temperaturze powyżej 500°C, może również być wytwarzana gdy palne korozyjne składniki gazowe zawierają paliwa.

Szczególnym problemem w kotłach do spalania odpadków było dotychczas wykorzystanie ciepła do przegrzewania, ze względu na zanieczyszczone gazy wydechowe, zawierające różne rodzaje składników wywołujących korozję. W rozwiązaniu według wynalazku powierzchnie przegrzewacza stykają się z gorącym materiałem obiegowym w bezpiecznej atmosferze gazowej. Zminimalizowano także erozję w pęcherzykowym złożu o małej prędkości, mianowicie poniżej 1 m/s, na przykład 40 cm/s, przy czym cząstki zderzające się z powierzchniami przenoszenia ciepła mają bardzo małą prędkość uderzenia. Dodatkowa erozja w złożu przewodu zwrotnego jest względnie mała ze względu na małe wymiary cząstek materiału złoża.

Po podzieleniu złoża w komorze ze złożem stałym na strefę przenoszenia ciepła i strefę transportowania cząstek przez nachylone dno albo oddzielną część dolnego kanału wylotowego w przewodzie zwrotnym, duże cząstki, na przykład cząstki pyłu, bryłki utworzone w złożu albo materiał ogniotrwały oderwany od ścian przewodu zwrotnego, spadają pod wpływem grawitacji w dół przewodu zwrotnego poniżej poziomu wlotu gazu fluidyzacyjnego i daleko od strefy przenoszenia ciepła, gdzie mogłyby spowodować uszkodzenia mechaniczne i wywołać inne problemy, jak zmniejszenie przenoszenia ciepła.

Rozwiązanie według wynalazku zapewnia bardzo prostą konstrukcję kotła reaktora z obiegowym złożem fluidalnym. Cały układ recyrkulacji zawierający separator i przewód zwrotny jest skonstruowany z dwóch przynajmniej częściowo równoległych pionowych paneli ścian rur wodnych z pionowym kanałem pomiędzy nimi. Kanał ma jedną ścianę przynajmniej częściowo wspólną z komorą spalania, przy czym ściany są korzystnie ścianami rurowymi albo ścianami membranowymi, jak typowe używane w kotłach. Kanał przechodzi w separator w swojej górnej części, przewód zwrotny w swojej środkowej części i komorę ze złożem stałym w swojej najniższej części. Wlot substancji stałej łączący przewód zwrotny z komorą spalania jest prefabrykowany we wspólnej ścianie jako konstrukcja ramowa mająca kilka kanałów wlotowych. Taka struktura ramowa jest łatwa do łączenia ze ścianą membranową. Nie ma potrzeby używania skomplikowanych konwencjonalnych konstrukcji uszczelnień pętlowych.

Przedmiot wynalazku zostanie bliżej objaśniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie pierwszy przykład reaktora z obiegowym złożem fluidalnym, w przekroju pionowym, a fig. 2 i 3 przedstawiają schematycznie dwa kolejne przykłady reaktora z obiegowym złożem fluidalnym, w przekroju pionowym.

Na figurze 1 przedstawiono reaktor 10 z obiegowym złożem fluidalnym, mający komorę spalania 12 z ekspandowanym złożem fluidalnym cząstek. Separator cząstek 14 jest połączony z górną częścią komory spalania 12, dla oddzielania cząstek porwanych z mieszaniną gazów spalinowych i materiałem stałym, odprowadzanymi z komory spalania 12. Przewód zwrotny 16 jest zastosowany dla zawracania oddzielonego materiału stałego z separatora czą176 588 stek: 14 do dolnej części komory spalania 12. Otwór wypływu 18 łączy separator cząstek 14 z komorą spalania 12. W separatorze cząstek 14 jest umieszczony wylot gazu 20.

Ściany komory spalania 12, separatora cząstek 14 i przewodu zwrotnego 16 są wykonane korzystnie z rury wodnej albo paneli membranowych. Panele w dolnej części komory spalania 12 i przewód zwrotny 16 są korzystnie chronione prze wyłożenie materiałem ogniotrwałym, czego nie przedstawiono na fig. 1. Ściana 22 stanowi ścianę wspólną między komorą spalania 12 i separatorem cząstek 14 oraz przewodem zwrotnym 16. Pojedynczy panel membranowy stanowi drugą ścianę 23 separatora cząstek 14 i przewodu zwrotnego 16, przy czym druga ściana 23 jest zasadniczo równoległa względem ściany wspólnej 22. Pod separatorem cząstek 14 druga ściana 23 jest zagięta w stronę ściany wspólnej 22 tworząc przewód zwrotny 16.

W dolnej części przewodu zwrotnego 16 druga ściana 23 separatora cząstek 14 jest odgięta na zewnątrz tworząc komorę dla cząstek stałych albo komorę wymiany ciepła 24 mającą większe pole przekroju poziomego niż górna część 26 przewodu zwrotnego 16. W komorze wymiany ciepła 24 znajduje się złoże stacjonarne 28 zawracanych cząstek stałych. Powierzchnie przenoszenia ciepła 30 są usytuowane w złożu stacjonarnym 28.

W dolnej części ściany wspólnej 22 są wykonane wloty cząstek stałych 32, dla umożliwienia transportu cząstek stałych z komory wymiany ciepła 24 do komory spalania 12. Wloty cząstek stałych 32 mają postać kilku wąskich kanałów albo otworów szczelinowych 34 umieszczonych jeden nad drugim.

W ścianie wspólnej 22, na poziomie powyżej poziomu powierzchni złoża stacjonarnego 28, są utworzone wloty gazu 36, dla połączenia przestrzeni gazowej przewodu zwrotnego 16 z komorą spalania 12.

Dno 38 komory wymiany ciepła 24 przewodu zwrotnego 16 ma konstrukcję schodkową, korzystnie ma dwa stopnie, część górną 40 i część dolną 42. Najniższa część 44 komory wymiany ciepła 24 przewodu zwrotnego 16 przylega do najniższej części komory spalania 12. Wloty cząstek stałych 32 łączą najniższą część 44 komory wymiany ciepła 24 z najniższą częścią komory spalania 12.

Dysze wlotowe gazu fluidyzacyjnego 46 są umieszczone na pierwszym poziomie 46a w górnej części 40 dna przewodu zwrotnego 16, dla wprowadzania gazu fluidyzacyjnego do komory wymiany ciepła 24, czyli z prędkością od nieco powyżej 0 do 1 m/s, na przykład około 40 cm/s. Dysze wlotowe gazu transportującego 48 są umieszczone na drugim poziomie 48a w dolnej części 42 dna przewodu zwrotnego 16, dla wprowadzania gazu transportującego, który transportuje cząstki stałe przez wloty cząstek stałych 32 do komory spalania 12. Najniższa część złoża 44 w komorze wymiany ciepła 24, między wspomnianymi poziomami, pierwszym 46a i drugim 48a, stanowi uszczelnienie gazowe cząstek stałych powstrzymujące gaz fluidyzacyjny przed zakłócaniem transportowania cząstek przez wloty cząstek stałych 32 i powstrzymujące gaz transportujący przed zakłócaniem fluidyzacji cząstek złoża w strefie przenoszenia ciepła.

Poprzez kontrolowanie przepływu gazu fluidyzacyjnego kontroluje się przenoszenie ciepła w komorze wymiany ciepła 24 w przewodzie zwrotnym 16. Przenoszenie ciepła jest mierzone przez czujniki 50 i jest wykorzystywane do sterowania przepływem gazu fluidyzacyjnego.

Poprzez kontrolowanie przepływu gazu transportującego możliwe jest kontrolowanie ilości cząstek zawracanych przez wloty cząstek stałych 32 z przewodu zwrotnego 16 do komory spalania 12 i kontrolowanie całkowitej wysokości złoża stacjonarnego 28 oraz efektu uszczelniania gazowego. Poziom powierzchni 29 złoża stacjonarnego 28 jest mierzony przez czujnik poziomu powierzchni 52 i jest wykorzystywany do kontrolowania przepływu gazu transportującego. Górny poziom powierzchni 29 złoża stacjonarnego 28 zmienia się w określonych granicach. Gdy górna powierzchnia 29 złoża stacjonarnego 28 dosięga otworów wlotów gazu 36, cząstki zaczynają przepływać do komory spalania 12, a poziom powierzchni 29 złoża stacjonarnego 28 nie będzie dalej się podnosić. Powierzchnia górna złoża stacjonarnego 28 nie powinna obniżyć się do poziomu poniżej powierzchni przenoszenia ciepła. 30, ponieważ erozja powierzchni przenoszenia ciepła może stać się problemem w atmosferze

176 588 gazowej, ze względu na cząstki spadające z dużą prędkością. Ale w określonych przypadkach, zwłaszcza przy małych cząstkach w reaktorze, korzystne jest sterowanie przenoszeniem ciepła przy wysokości złoża stacjonarnego 28.

Najniższa część komory wymiany ciepła 24 jest korzystnie podzielona na wiele części umieszczonych poziomo jedna za drugą wzdłuż ściany wspólnej 22, przy czym każda z nich ma wlot cząstek stałych 32. Poprzez kontrolowanie przepływu substancji stałych przez różne wloty cząstek stałych 32 kontroluje się także przepływ stały przez różne fragmenty strefy przenoszenia ciepła. Zmniejszony przepływ stały przez wlot zmniejsza także przepływ stały przez odpowiednią strefę przenoszenia ciepła i prowadzi do zmniejszenia przenoszenia ciepła w tej części.

Dolna część 44 komory wymiany ciepła 24 przewodu zwrotnego 16 na fig. 1 stanowi kanał przyległy i równoległy do ściany wspólnej 22 komory spalania 12. Dolna część 44 ma korzystnie postać przewodu biegnącego w dół od dowolnej innej części górnej 40 dna 38 komory wymiany ciepła 24, dopóki można utworzyć złoże barierowe dla powstrzymania gazu transportującego i gazu fluidyzacyjnego przed wzajemnym zakłócaniem. Przewód biegnący w dół może być połączony ze ścianą wspólną 22 w dowolnym miejscu.

Na figurze 2 przedstawiono drugi przykład wykonania reaktora 10 z obiegowym złożem fluidalnym według wynalazku, mającego komorę spalania 12, przy czym zespół komory spalania ma zmodyfikowaną konstrukcję przewodu zwrotnego 16 i komory wymiany ciepła 24. Na fig. 2, struktury podobne do tych z fig. 1, są oznaczone tymi samymi odnośnikami liczbowymi.

Dno komory wymiany ciepła 24 w przewodzie zwrotnym 16 jest nachylone i podzielone za pomocą małej przegrody 54 stanowiącej ścianę działową, wystającej tylko na krótki dystans powyżej dna, na dwie części, górną część 56 i dolną część 58. Wysokość przegrody 54 jest mniejsza od połowy wysokości złoża stacjonarnego 28. Gaz fluidyzacyjny jest wprowadzany do złoża stacjonarnego 28 przez dysze wlotowe gazu fluidyzacyjnego 46 umieszczone w górnej części 56 dna przewodu zwrotnego 16, a dysze wlotowe gazu transportującego 48 są umieszczone w dolnej części 58 dna przewodu zwrotnego 16. Dolna część 58 dna przewodu zwrotnego 16 jest przyległa do dolnej części ściany wspólnej 22 zaopatrzonej we wloty cząstek stałych 32.

Przegroda 54 oddziela złoże cząstek na dolnej części 58 dna przewodu zwrotnego 16 od złoża cząstek na górnej części 56 dna przewodu zwrotnego 16, dla uniemożliwienia bezpośredniego dostępu gazu transportującego z dysz wlotowych gazu transportującego 48 do obszaru złoża z powierzchniami przenoszenia ciepła 30 i powstrzymania gazu fluidyzacyjnego przed wnikaniem do obszaru złoża w pobliżu wlotów cząstek stałych 32. Pierwotnie niefluidyzowana część złoża cząstek jest tworzona nad dolną częścią 58 dna przewodu zwrotnego 16 między przegrodą 54 i ścianą wspólną 22. Ta część złoża tworzy uszczelnienie gazowe powstrzymujące gazy, fluidyzacyjny i transportujący, przed wzajemnym zakłócaniem.

Wloty cząstek stałych 32 zawracają tylko część stałych cząstek wchodzących do przewodu zwrotnego 16 do komory spalania 12. Otwory przelewowe 60 zwykle znajdują się na wyższym poziomie w ścianie wspólnej 22 niż górny poziom powierzchni 29 złoża stacjonarnego 28.

Przenoszenie ciepła jest sterowane poprzez kontrolowanie przepływu cząstek stałych przez wloty cząstek stałych 32. Temperatura w złożu stacjonarnym 28 oraz przesył ciepła mogą być zwiększone poprzez zwiększenie przepływu cząstek stałych i odpowiednie zmniejszenie przepływu cząstek przez otwory przelewowe 60. Do kontrolowania przepływu gazu transportującego stosuje się czujnik do mierzenia temperatury.

Nie przedstawiony na rysunku zawór gazu jest korzystnie umieszczony w górnym końcu przewodu zwrotnego 16, jeśli trzeba zapobiec wnikaniu gazu fluidyzacyjnego do separatora cząstek 14.

Na figurze 3 przedstawiono kolejny przykład wykonania reaktora według wynalazku. Dla porównywalnych struktur zastosowano te same odnośniki liczbowe jak w przykładzie z fig. 1. Na fig. 3 przedstawiono inną konstrukcję ściany wspólnej 22. Ściana łącząca komorę spalania 12 i separator cząstek 14 jest ścianą podwójną i zawiera dwie równoległe ściany 22'

176 588 i 22 oddalone od siebie na niewielką odległość. Pierwsza ściana 22' jest ścianą boczną komory spalania 12, a druga ściana 22 jest ścianą boczną separatora cząstek 14. Komora spalania 12 i separator cząstek 14 nie mają wspólnej ściany.

Dolne części podwójnych ścian 22' i 22 wykorzystane są do utworzenia przewodu zwrotnego 16 i komory wymiany ciepła 24. Pierwsza ściana 22' tworzy pionową ścianę boczną wspólną dla komory spalania 12. Druga ściana 22 jest równoległa do pierwszej ściany 22' w najwyższej części, tworząc razem z pierwszą ścianą 22' podwójną ścianę między separatorem cząstek 14 i komorą spalania 12.

W dolnej części komory spalania 12 reaktora 10, pierwsza ściana 22' i druga ściana 22 tworzą przewód zwrotny 16. Druga ściana 22 jest w dolnej części przewodu zwrotnego 16 odgięta na zewnątrz, dla utworzenia komory wymiany ciepła 24. Koniec drugiej ściany 22 jest ponadto zagięty do wewnątrz w swej najniższej części, dla utworzenia dolnej części 44 komory wymiany ciepła 24. W drugiej ścianie 22 jest utworzony otwór 66 tworzący uszczelnienie gazowe przepływu stałego. Otwór 66 łączy dolną część separatora cząstek 14 z górną częścią przewodu zwrotnego 16 i umożliwia zawracanie cząstek do przewodu zwrotnego 16. Między pierwszą ścianą 22' i drugą ścianą 22, nad otworem 66, umieszczona jest zapora 68, dla powstrzymania gazu albo cząstek, przed przepływem do przestrzeni między tymi dwoma ścianami 22' i 22.

Komora wymiany ciepła 24 reaktora z fig. 3 zawiera te same elementy co komora wymiany ciepła 24 z reaktora z fig. 1. Dodatkowo, umieszczono wylot dla dużych cząstek w najniższej części 44 komory wymiany ciepła 24.

Rozwiązanie według wynalazku opisano na podstawie najkorzystniejszych przykładów wykonania, co nie stanowi ograniczenia dla wynalazku, ale obejmuje ono również różne modyfikacje i równoważne układy mieszczące się w zakresie istoty. Na przykład, liczne strefy przenoszenia ciepła i transportu cząstek mogą być rozmieszczone poziomo jedna za drugą wzdłuż ściany wspólnej 22 komory spalania 12. Gaz transportujący może być wówczas użyty do transportowania cząstek poziomo, w kierunku równoległym do ściany wspólnej 22, od jednej strefy do drugiej. Zarówno przenoszenie ciepła jak i transport cząstek mogą być indywidualnie kontrolowane, a nawet zatrzymane poprzez kontrolowanie albo zatrzymanie przepływu gazu wprowadzanego do różnych stref reaktora.

W reaktorach ze złożem fluidalnym może być zastosowanych wiele przewodów zwrotnych, przy czym część z nich może być konwencjonalnymi przewodami zwrotnymi, a inne mogą mieć strefy przenoszenia ciepła w ich dolnych częściach, jak to omówiono.

Ponadto, możliwe jest także wprowadzanie cząstek stałych przez otwory we wspólnej ścianie bezpośrednio z wewnętrznego obiegu stałego wewnątrz komory spalania do przewodu zwrotnego.

176 588

FIG. 3

176 588

FtG. 2

176 588

FIG.1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz.

Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób spalania w obiegowym złożu fluidalnym, w którym tworzy się szybkie złoże fluidalne cząstek stałych w komorze spalania, w którym przemieszcza się zawiesinę cząstek zawierających gazy spalinowe i cząstki stałe w kierunku do góry w komorze spalania, zbiera się cząstki stałe oddzielone od gazu i zawiesiny cząstek, a następnie kieruje się zebrane cząstki stałe i/albo cząstki stałe z komory spalania do przewodu zwrotnego i odzyskuje się ciepło ze strefy przenoszenia ciepła w złożu stacjonarnym cząstek stałych dolnej części przewodu zwrotnego oraz kontroluje się proces przenoszenia ciepła w złożu stacjonarnym cząstek stałych.w strefie przenoszenia ciepła przez wprowadzanie gazu fluidyzacyjnego do złoża stacjonarnego cząstek stałych poprzez dysze wlotowe gazu fluidyzacyjnego, a ponadto transportuje się cząstki stałe ze strefy transportowania ze złożem stacjonarnym cząstek stałych w dolnej części przewodu zwrotnego, z gazem transportującym, przez co najmniej jeden wlot cząstek stałych do komory spalania i kontroluje się proces transportowania cząstek stałych przez wprowadzanie gazu transportującego do złoża stacjonarnego cząstek stałych w strefie transportowania cząstek poprzez dysze wlotowe gazu transportującego, znamienny tym, że tworzy się wspólne złoże stacjonarne cząstek stałych w dolnej części przewodu zwrotnego dla strefy przenoszenia ciepła i strefy transportowania, o jednej górnej powierzchni, przy czym dno strefy przenoszenia ciepła umieszcza się na wyższym poziomie niż dno strefy transportowania cząstek.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że zabezpiecza się strefę przenoszenia ciepła przed zakłócaniem procesu przenoszenia ciepła przez gaz transportujący i zabezpiecza się strefę transportowania cząstek przed zakłócaniem procesu transportowania cząstek poprzez wlot cząstek stałych do komory spalania, przez gaz fluidyzacyjny, przy czym tworzy się złoże barierowe cząstek stałych w złożu stacjonarnym cząstek stałych między dyszami wlotowymi gazu fluidyzacyjnego i dyszami wlotowymi gazu transportującego.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że zabezpiecza się strefę przenoszenia ciepła przed zakłócaniem procesu przenoszenia ciepła przez gaz transportujący, przy czym stosuje się złoże barierowe cząstek stałych w złożu stacjonarnym cząstek stałych między dyszami wlotowymi gazu transportującego i strefą przenoszenia ciepła.
4. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że eliminuje się zakłócenia procesu usuwania cząstek stałych przez wlot cząstek stałych spowodowane przez gaz fluidyzacyjny, przy czym stosuje się złoże barierowe cząstek stałych w złożu stacjonarnym cząstek stałych między dyszami wlotowymi gazu fluidyzacyjnego i wlotem cząstek stałych.
5. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że gaz fluidyzacyjny doprowadza się przy górnej części nachylonego dna przewodu zwrotnego, a gaz transportujący doprowadza się przy dolnej części nachylonego dna przewodu zwrotnego, przy czym część górną i część dolną nachylonego dna oddziela się za pomocą przegrody, a ponadto w czasie wprowadzania gazu transportującego utrzymuje się złoże barierowe cząstek stałych iia dolnej części nachylonego dna i eliminuje się zakłócenia procesu przenoszenia ciepła przez gaz transportujący.
6. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że gaz fluidyzacyjny doprowadza się przy górnej części nachylonego dna przewodu zwrotnego, a gaz transportujący doprowadza się przy dolnej części nachylonego dna przewodu zwrotnego, przy czym część górną i część dolną nachylonego dna oddziela się za pomocą przegrody, a ponadto w czasie wprowadzania gazu transportującego utrzymuje się złoże barierowe cząstek stałych na dolnej części nachylonego dna i eliminuje się zakłócenia procesu transportowania cząstek stałych przez przynajmniej jeden wlot cząstek stałych spowodowane przez gaz fluidyzacyjny.
7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że transportuje się cząstki stałe z przewodu zwrotnego do komory spalania przez przelew we wlocie przelewowym usytuowanym nad strefą transportowania.

176 588
8. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że cząstki stałe, transportuje się do komory spalania wraz z gazem transportującym poprzez kilka poziomych wąskich otworów szczelinowych, których stosunek wysokości do długości jest mniejszy od 0,5.
9. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że złoże barierowe wytwarza się głównie z niefluidyzowanej części cząstek stałych w złożu stacjonarnym cząstek stałych.
10. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że za pomocą fluidalnego złoża cząstek stałych tworzy się uszczelnienie gazowe między separatorem cząstek i komorą spalania w dolnej części przewodu zwrotnego.
11. Sposób według zastrz. 5 albo 6, znamienny tym, że gaz fluidyzacyjny wprowadza się z prędkością mieszczącą się w granicach od nieco powyżej 0 do 1 m/s.
12. Reaktor do spalania w obiegowym złożu fluidalnym, wyposażony w komorę spalania zawierającą szybkie złoże fluidalne cząstek i otwór wyładowczy w górnej części oraz separator cząstek połączony z otworem wyładowczym w górnej części komory spalania, przy czym reaktor posiada wylot gazu w separatorze cząstek i co najmniej jeden przewód zwrotny mający gómą część połączoną z separatorem cząstek i dolną część połączoną z komorą spalania oraz co najmniej jeden przewód zwrotny mający środki do zbierania cząstek stałych oddzielonych od zawiesiny cząstek przepływającej do góry w komorze spalania, a ponadto złoże stacjonarne cząstek stałych w przewodzie zwrotnym mające strefę przenoszenia ciepła i strefę transportowania cząstek wewnątrz złoża oraz powierzchnie przenoszenia ciepła w strefie przenoszenia ciepła złoża dla odzyskiwania ciepła ze złoża cząstek stałych i dysze wlotowe gazu fluidyzacyjnego dla wprowadzania gazu fluidyzacyjnego do strefy przenoszenia ciepła w złożu stacjonarnym cząstek stałych dla kontrolowania przenoszenia ciepła oraz co najmniej jeden wlot cząstek stałych umieszczony pod poziomem powierzchni złoża stacjonarnego cząstek stałych, dla połączenia złoża cząstek stałych w przewodzie zwrotnym z komorą spalania i dysze wlotowe gazu transportującego dla wprowadzania gazu transportującego do strefy transportowania cząstek złoża, dla transportowania cząstek stałych przez co najmniej jeden wlot cząstek stałych do komory spalania, znamienny tym, że w złożu stacjonarnym (28) cząstek stałych w dolnej części przewodu zwrotnego (16) dno (40, 46a, 56) strefy przenoszenia ciepła usytuowane jest na wyższym poziomie niż dno (42, 48a, 58) strefy transportowania cząstek.
13. Reaktor według zastrz. 12, znamienny tym, że przewód zwrotny (16) ma schodkowo ukształtowane dno (38) z co najmniej jedną górną częścią (40) i dolną częścią (42), przy czym na górnej części (40) dna (38) znajduje się strefa przenoszenia ciepła, a na dolnej części (42) dna (38) - strefa transportowania cząstek.
14. Reaktor według zastrz. 12, znamienny tym, że w złożu stacjonarnym (28) cząstek , stałych w dolnej części przewodu zwrotnego (16) znajduje się złoże barierowe cząstek stałych między dyszami wlotowymi gazu fluidyzacyjnego (46) i dyszami wlotowymi gazu transportującego (48).
15. Reaktor według zastrz. 14, znamienny tym, że złoże barierowe cząsteczek stałych zawierające głównie niefluidyzowane cząstki stałe znajduje się w strefie transportowania cząstek.
16. Reaktor według zastrz. 12, znamienny tym, że przewód zwrotny (16) ma nachylone dno i przegrodę (54) dzielącą to dno na część górną (56) i część dolną (58), przy czym strefa przenoszenia ciepła usytuowana jest nad górną częścią (56) dna, a w strefa transportowania cząstek usytuowana jest nad dolną częścią (58) dna.
17. Reaktor według zastrz. 13 albo 16, znamienny tym, że przewód zwrotny (16) w strefie przenoszenia ciepła, nad częścią górną (40, 56) swego dna jest zaopatrzony w środki kontrolowania wprowadzania gazu fluidyzacyjnego dla kontrolowania przenoszenia ciepła.
18. Reaktor według zastrz. 12, znamienny tym, że przewód zwrotny (16) jest połączony z komorą spalania (12) przez przynajmniej jeden wlot cząstek stałych (32), który jest zaopatrzony w wąski otwór szczelinowy (34), przy czym stosunek wysokości do długości tego otworu szczelinowego (34) jest mniejszy od 0,5.
19. Reaktor według zastrz. 18, znamienny tym, że przewód zwrotny (16) i komora spalania (12) mają ścianę wspólną (22, 22', 22), przy czym długość wlotu cząstek stałych (32) jest w przybliżeniu równa szerokości ściany wspólnej (22, 22', 22).

176 588
20. Reaktor według zastrz. 19, znamienny tym, że ściana wspólna (22, 22') między separatorem cząstek (14) a komorą spalania (12) jest ścianą podwójną.