PL176988B1

PL176988B1 - Sposób uruchamiania reaktora z krążącym złożem fluidalnym i reaktor z krążącym złożem fluidalnym

Info

Publication number: PL176988B1
Application number: PL93308912A
Authority: PL
Inventors: Timo Hyppänen
Original assignee: Foster Wheeler Energia Oy
Priority date: 1992-11-10
Filing date: 1993-11-09
Publication date: 1999-08-31
Also published as: WO1994011673A1; JP3132662B2; US5341766A; ATE163219T1; PL308912A1; JPH08503540A; DE69316991T2; CN1035360C; FI104213B1; CA2148920A1; EP0667944B1; US5425412A; ES2115083T3; FI104213B; KR950704646A; FI952153A0; CN1089188A; DK0667944T3; CA2148920C; FI952153L

Abstract

1. Sposób uruchamiania reaktora z krazacym zlozem fluidalnym, majacego komore spalania zawie- rajaca sfluidyzowane zloze czastek, separator czastek podlaczony do otworu wyladowczego w górnej czesci komory spalania, kanal powrotny polaczony górna czescia z separatorem czastek i dolna czescia z komora spalania oraz wylot gazu w separatorze czastek, polegajacy na tym, ze ustanawia sie szybkie zloze fluidalne czastek stalych w komorze spalania tak, ze zawiesina czastek zawierajaca gazy odlotowe i zawie- szone w nich czastki stale przeplywa w góre w komo- rze spalania, gromadzi sie czastki stale oddzielone od gazu i zawiesiny czastek, kieruje sie zgromadzone czastki stale do kanalu powrotnego, ustanawia sie zloze czastek stalych w kanale powrotnym, i zawraca sie czastki stale z kanalu powrotnego z powrotem do komory spalania, znamienny tym, ze czastki stale zawraca sie bezposrednio z kanalu powrotnego do komory spalania przez przynajmniej dwa ulozone je - den nad drugim otwory wlotowe we wspólnej scianie pomiedzy komora spalania a dolna czescia kanalu powrotnego za pomoca gazu transportujacego wpro- wadzanego przez dysze znajdujace sie w dolnej czesci kanalu powrotnego, i ustanawia sie poziom górnej powierzchni zloza czastek stalych w kanale powrot- nym ponad najwyzej usytuowanym otworem wloto- wym we wspólnej scianie. FIG. 1 PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób uruchamiania reaktora z krążącym złożem fluidalnym z reaktor z krążącym złożem fluidalnym.

Z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 5140950 jest znany sposób uruchamiania reaktora z krążącym złożem fluidalnym, mającym komorę spalania zawierającą sfluidyzowaze złoże cząstek, separator cząstek podłączony do otworu wyładowczego w górnej części komory spalania, kanał powrotny połączony górną częścią z separatorem cząstek i dolną

176 988 częścią z komorą spalania oraz wylot gazu w separatorze cząstek, polegający na tym, że ustanawia się szybkie złoże fluidalne cząstek stałych w komorze spalania tak, że zawiesina cząstek zawierająca gazy odlotowe i zawieszone w nich cząstki stałe przepływa w górę w komorze spalania, gromadzi się cząstki stałe oddzielone od gazu i zawiesiny cząstek, kieruje się zgromadzone cząstki stałe do kanału powrotnego, ustanawia się złoże cząstek stałych w kanale powrotnym i zawraca się cząstki stałe z kanału powrotnego z powrotem do komory spalania.

Z tego samego opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 5140950 jest znany reaktor z krążącym złożem fluidalnym, zawierający komorę spalania z szybkim fluidalnym złożem cząstek, mającą otwór wyładowczy w górnej części, do którego jest podłączony separator cząstek mający wylot gazu, zaś do separatora cząstek jest podłączona górna część kanału powrotnego, a jego dolna część jest podłączona do komory spalania, przy czym ten kanał powrotny ma elementy do gromadzenia cząstek stałych oddzielanych od zawiesiny cząstek płynących w górę komory spalania dla ustanowienia w kanale powrotnym złoża cząstek stałych, zaś w ścianie pomiędzy dolną częścią kanału powrotnego a komorą spalania znajdują się otwory wlotowe umożliwiające zawracanie cząstek do komory spalania.

Jako separatory cząstek są zwykle stosowane separatory odśrodkowe. Zanurzony filar zawraca oddzielone cząstki z separatora cyklonowego do dolnej części komory spalania. W zanurzonym filarze musi być umieszczone uszczelnienie gazowe, takie jak uszczelka pętlowa, dla uchronienia gazów przed przepływem z komory spalania z powrotem do cyklonu. Konstrukcję uszczelnienia pętlowego są bardzo duże i skomplikowane. Sugerowano również stosowanie zaworów L jako uszczelnień gazowych. Jednakże zawór L również zabiera dużo miejsca, ponieważ jest potrzebny dość długi kanał łączący wypełniony materiałem złoża, pomiędzy kanałem powrotnym i komorą spalania dla ustanowienia uszczelnienia gazowego.

Reaktory z krążącym złożem fluidalnym są stosowane w rozmaitych procesach spalania, przenoszenia ciepła, chemicznych lub metalurgicznych. W zależności od procesu, rozmaite złoża materiałów podlegają fluidyzacji lub cyrkulacji w układzie. W procesach spalania składnikami złoża fluidalnego może być paliwo cząsteczkowe takie jak węgiel, koks, węgiel brunatny, drewno, odpady lub torf, jak również inna substancja cząsteczkowa taka jak piasek, popiół, absorbent siarki, katalizator lub tlenki metalu. Prędkość w komorze spalania jest zwykle w zakresie 3,5 do 10 m/s, jednakże może być znacznie wyższa.

Zwyczajowo ciepło jest odzyskiwane z procesów spalania złoża fluidalnego poprzez powierzchnie przenoszenia ciepła w komorze spalania i w sekcji konwekcyjnej umieszczonej w przepuście gazu za separatorem cząstek. W piecach z krążącym złożem fluidalnym lub kotłach, obwodowe ściany komory spalania są zwykle wykonane jako ściany membranowe, w których są połączone rury pionowe poprzez płaski materiał płytowy lub żebra dla utworzenia powierzchni odparowywujących. Wewnątrz górnej części komory spalania dla przegrzewania pary wodnej można umieścić dodatkowe powierzchnie przenoszenia ciepła takie jak przegrzewacze.

Dodatkowe przegrzewacze jak również przegrzewacze międzystopniowe, podgrzewacze i podgrzewacze powietrza są umieszczone w sekcji konwekcyjnej. Sugerowano również utworzenie kanału powrotnego z powierzchniami przenoszenia ciepła.

Powierzchnie przenoszenia ciepła są zwykle projektowane dla wydawania optymalnej pary przegrzanej również przy niskim zakresie obciążeń. Przy wyższych obciążeniach wytwarzania pary jest kontrolowane przez natryskiwanie wody w sekcji konwekcyjnej.

Przegrzewanie przy niskim obciążeniu często stanowi problem. Temperatura gazu wyjściowego z komory spalania maleje wraz ze zmniejszaniem się obciążenia i przegrzewacze w sekcji konwekcyjnej nie mają wystarczającej wydajności dla otrzymania pożądanych rezultatów.

Dodatkowe przegrzewacze umieszczone w komorze spalania będą powodowały wzrost kosztów oraz problemy związane z niewłaściwą kontrolą pracy kotła. Dodatkowe powierzchnie przenoszenia ciepła w obrębie komory spalania będą dodatkowo zmniejszały temperaturę gazów piecowych, które ciągle zawierają niespalone paliwo, do przykładowo 700 do 750°C, co będzie miało negatywny wpływ na redukcję NOXiN 2O.

176 988

Dodatkowe oddzielne powierzchnie przenoszenia ciepła w obrębie złoża fluidalnego będą również wystawione na oddziaływanie przepływu gazu i zawartych w nim cząstek o dużej prędkości (3-10 m/s lub nawet wyższej). Poważne problemy powoduje korozja i erozja. Jakakolwiek powierzchnia przenoszenia ciepła umieszczona wewnątrz komory spalania będzie musiała być wykonana z materiału odpornego cieplnie, a prawdopodobnie również chronionego przez materiał odporny na erozję. Tego rodzaju powierzchnie przenoszenia ciepła stają się zatem bardzo ciężkie i kosztowne. Korozja stanowi poważny problem w atmosferze gazów w komorze spalania, przy spalaniu paliwa zawierającego chlor gazowy i składniki alkaliczne.

W szczególności w zastosowaniach ze zwiększonym ciśnieniemjest nawet mniej pożądane dodawanie powierzchni przenoszenia ciepła i zwiększanie rozmiaru pieca, co prowadzi do potrzeby zwiększania rozmiaru kadzi ciśnieniowej. W zastosowaniach pod zwiększonym ciśnieniem, posiadających mniejsze komory spalania, powierzchnie przenoszenia ciepła są już bardzo blisko siebie. Z tego względu jest bardzo trudne dodanie jakichkolwiek dodatkowych powierzchni przenoszenia ciepła do komory spalania. Bardzo zwarty układ powierzchni przenoszenia ciepła przeszkadza również w poziomym mieszaniu materiału złoża w obrębie komory spalania i powoduje zmniejszoną wydajność spalania. Poza problemami związanymi z przestrzenią również problemem może stać się zatykanie, jeżeli powierzchnie przenoszenia ciepła są umieszczone bardzo blisko siebie.

Sugerowano zastosowanie zewnętrznych wymienników ciepła dla zwiększenia wydajności przegrzewania. W tego rodzaju przegrzewaczach w oddzielnym złożu fluidalnym gorącego krążącego materiału stałego, materiał stały jest wprowadzany do zewnętrznego wymiennika ciepła z separatora cząstek. Sugerowane zewnętrzne wymienniki ciepła są jednak duże i kosztowne jak również trudne do sterowania niezależne od głównego procesu spalania. Problem również stanowi erozja, gdy wystawi się powierzchnie przenoszenia ciepła na oddziaływanie złoża fluidalnego dużych, gorących cząstek. Ponadto przy bardzo niskich obciążeniach ilość materiału stałego wyładowywana z gazami piecowymi z komory spalania i wprowadzana do zewnętrznego wymiennika ciepła maleje do takiego poziomu, że nie można uzyskać przegrzewania. Potrzebne jest prostsze i mniej kosztowne rozwiązanie.

Sposób uruchamiania reaktora z krążącym złożem fluidalnym, mającego komorę spalania zawierającą sfluidyzowane złoże cząstek, separator cząstek podłączony do otworu wyładowczego w górnej części komory spalania, kanał powrotny połączony górną częścią z separatorem cząstek i dolną częścią z komorą spalania oraz wylot gazu w separatorze cząstek, polegający na tym, że ustanawia się szybkie złoże fluidalne cząstek stałych w komorze spalania tak, że zawiesina cząstek zawierająca gazy odlotowe i zawieszone w nich cząstki stałe przepływa w górę w komorze spalania, gromadzi się cząstki stałe oddzielone od gazu i zawiesiny cząstek, kieruje się zgromadzone cząstki stałe do kanału powrotnego, ustanawia się złoże cząstek stałych w kanale powrotnym, i zawraca się cząstki stałe z kanału powrotnego z powrotem do komory spalania, według wynalazku charakteryzuje się tym, że cząstki stałe zawraca się bezpośrednio z kanału powrotnego do komory spalania przez przynajmniej dwa ułożone jeden nad drugim otwory wlotowe we wspólnej ścianie pomiędzy komorą spalania a dolną częścią kanału powrotnego za pomocą gazu transportującego wprowadzanego przez dysze znajdujące się w dolnej części kanału powrotnego, i ustanawia się poziom górnej powierzchni złoża cząstek stałych w kanale powrotnym ponad najwyżej usytuowanym otworem wlotowym we wspólnej ścianie.

Złoże cząstek stałych rozdziela się na sekcję transportową i sekcję przenoszenia ciepła, i prowadzi się etap zawracania cząstek stałych dla przenoszenia cząstek stałych z sekcji przenoszenia ciepła do sekcji transportowej, a stąd przez otwory wlotowe do komory spalania.

Etap zawracania cząstek stałych przeprowadza się przez wprowadzanie gazu transportującego z prędkością < 0,5 m/s w kanale powrotnym, dla ustanowienia powolnie pęcherzykującego złoża fluidalnego przynajmniej w części kanału powrotnego. Etap zawracania cząstek stałych prowadzi się przez wprowadzanie przynajmniej części gazu transportującego do złoża w kierunku poziomym dla przesunięcia cząstek złoża w stronę otworów wlotowych.

176 988

Podczas ustanawiania poziomu górnej powierzchni złoża cząstek stałych w kanale powrotnym ponad najwyżej usytuowanym otworem wlotowym kontroluje się ten poziom przez kontrolowanie ilości gazu transportującego wprowadzanego do kanału powrotnego podczas etapu zawracania cząstek stałych z kanału powrotnego do komory spalania. Podczas ustanawiania poziomu górnej powierzchni złoża cząstek stałych kontroluje się ten poziom przez pomiar różnicy ciśnień w kanale powrotnym pomiędzy wstępnie ustalonym pierwszym poziomem poniżej górnej powierzchni złoża a wstępnie ustalonym drugim poziomem ponad górną powierzchnią złoża, przy czym te dwa poziomy są tak wybrane, aby zawierały się pomiędzy aktualnym i optymalnym poziomem górnej powierzchni, i kontrolowanie wprowadzania gazu transportującego w etapie zawracania cząstek stałych z kanału powrotnego do komory spalania w odpowiedzi na zmierzoną różnicę ciśnień pomiędzy tym pierwszym i drugim poziomem.

Poziom górnej powierzchni złoża cząstek stałych ustawia się na wysokości zapobiegającej przepływowi głównej części gazu fluidyzującego wprowadzanego do kanału powrotnego do górnej części tego kanału powrotnego ponad powierzchnią złoża.

Etap zawracania cząstek stałych przeprowadza się z wykorzystaniem gazu wybranego z grupy składającej się głównie z powietrza, gazu obojętnego i recyrkulacyjnego gazu piecowego.

Reaktor z krążącym złożem fluidalnym, zawierający komorę spalania z szybkim fluidalnym złożem cząstek, mającą otwór wyładowczy w górnej części, do którego jest podłączony separator cząstek mający wylot gazu, zaś do separatora cząstek jest podłączona górna część kanału powrotnego, a jego dolna część jest podłączona do komory spalania, przy czym ten kanał powrotny ma elementy do gromadzenia cząstek stałych oddzielanych od zawiesiny cząstek płynących w górę komory spalania dla ustanowienia w kanale powrotnym złoża cząstek stałych, zaś w ścianie pomiędzy dolną częścią kanału powrotnego a komorą spalania znajdują się otwory wlotowe umożliwiające zawracanie cząstek do komory spalania, według wynalazku charakteryzuje się tym, że otwory wlotowe mają postać przynajmniej dwóch otworów wlotowych, ułożonych jeden nad drugim we wspólnej ścianie bezpośrednio łączącej komorę spalania z dolną częścią kanału powrotnego, przy czym najwyżej usytuowany otwór wlotowy znajduje się poniżej górnej powierzchni złoża cząstek stałych ustanowionego w dolnej części kanału powrotnego, a ponadto w dolnej części kanału powrotnego znajdują się dysze gazu transportującego dla transportowania cząstek stałych ze złoża przez otwory wlotowe bezpośrednio do komory spalania.

Przynajmniej dwa otwory wlotowe stanowią przynajmniej dwa nałożone na siebie poziome lub nachylone szczelinowe przewody wlotowe. Poziome lub nachylone szczelinowe przewody mają budowę skrzelopodobną. Przewody wlotowe znajdują się w ścianie z materiału ogniotrwałego. Przewody wlotowe są włożone w otwory utworzone przez odgięcie rur wodnych w membranowej wspólnej ścianie pomiędzy komorą spalania a kanałem powrotnym.

W złożu ustanowionym w kanale powrotnym znajdują się powierzchnie przenoszenia ciepła. W złożu ustanowionym w kanale powrotnym znajduje się przegrzewacz i/lub parownik. Dysze gazu transportującego są umieszczone na dwóch lub więcej poziomach w kanale powrotnym, dla kontrolowania przenoszenia ciepła. Powierzchnie przenoszenia ciepła są umieszczone w strefach przenoszenia ciepła w odstępie od stref przewodów wlotowych, zaś dysze wprowadzające gaz są umieszczone zarówno w strefach przewodów wlotowych jak i strefach przenoszenia ciepła dla kontrolowania przenoszenia ciepła.

W sąsiedztwie ściany wewnątrz komory spalania jest umieszczony drugi kanał powrotny dla zbierania cząstek oddzielonych od płynącego w górę gazu i zawiesiny cząstek i prowadzenia ich przepływu w dół wzdłuż ściany.

Według wynalazku, cząsteczki są gromadzone w separatorze cząstek i zawracane do komory spalania poprzez kanał powrotny, tworząc kanał zawracający. Powolnie pęcherzykujące złoże cząstek jest ustanawiane w dolnym końcu kanału powrotnego, z którego cząstki są w sposób ciągły wprowadzane poprzez przewody wlotowe do komory spalania. Złoże w kanale powrotnym tworzy uszczelnienie gazowe dla uchronienia gazów spalinowych przed przepływem zwrotnym z komory spalania poprzez przewody wlotowe do kanału powrotnego.

176 988

Złoże w kanale powrotnym jest utworzone z cząstek krążących w układzie z krążącym złożem fluidalnym. Cząsteczki krążące w układzie mają mniejszy rozkład wymiarów cząstek niż średni rozkład wymiarów całej masy cząsteczek w układzie. Złoże porusza się powoli w dół, w miarę jak materiał stały ze złoża jest ponownie wprowadzany do komory spalania i nowy materiał stały jest dodawany w sposób ciągły na wierzch złoża. Wysokość złoża może być kontrolowana poprzez kontrolowanie ponownego wprowadzania materiału stałego do komory spalania.

Materiał stały jest według wynalazku ponownie wprowadzany do komory spalania za pomocą gazu transportującego poprzez dwa lub kilka otworów wlotowych łączących dolne części kanału powrotnego korzystnie bezpośrednio z komorą spalania. W ten sposób dwa lub korzystnie kilka poziomych lub nachylonych szczelinowych otworów lub jeden na szczycie drugiego tworzą połączenie pomiędzy kanałem powrotnym a komorą spalania. Szczelinowe otwory również tworzą stały przepływ i uszczelnienie gazowe.

Gaz transportujący jest wprowadzany do złoża w kanale powrotnym w miejscach, z których może on głównie przepływać w kierunku otworów wlotowych, a nie do górnej części kanału powrotnego. W ten sposób przepływ gazu przenosi cząstki ze złoża poprzez otwory wlotowe do komory spalania. Otwory wlotowe są korzystnie umieszczone w kanale powrotnym na poziomie znacznie niższym niż górna powierzchnia złoża tak, że część złoża ponad otworami wlotowymi jest wystarczająca dla uchronienia gazów przed przepływem w górę do kanału powrotnego. Im wyższe jest złoże tym większa jest różnica ciśnień tworząca uszczelnienie gazowe, zapobiegające zwrotnemu przepływowi gazów przez kanał powrotny do separatora cząstek.

Gaz transportujący może być wprowadzany przez dysze w dolnej części kanału powrotnego lub przez dysze na rozmaitych w ścianach bocznych kanału powrotnego. Możliwe jest kontrolowanie powrotnego krążenia cząstek do komory spalinowej przez kontrolowanie ilości gazu wprowadzanego w rozmaitych położeniach. Gaz transportujący wprowadzany poprzez dysze w dolnej części kanału powrotnego będzie transportował głównie cząstki przez najniższe otwory wlotowe, zaś gaz transportujący wprowadzany przez dysze wyższe transportował cząstki przez wyższe otwory wlotowe w przewodzie powrotnym. Jest również możliwe transportowanie cząstek poziomo w pożądanych kierunkach.

Powietrze ze skrzyni dmuchowej lub powietrze z oddzielnej dmuchawy, pod trochę wyższym ciśnieniem, lub jakikolwiek inny tani gaz, np. zawracany gaz piecowy, mogą być wykorzystane jako gaz transportujący. Również mogą być zastosowane gazy obojętne, zwłaszcza jeżeli potrzebne są warunki obojętne, nieutleniające.

Według zalecanego rozwiązania urządzenia według wynalazku otwory wlotowe stanowią kilka szczelinowych otworów ułożonychjeden nad drugim w konstrukcji ramowej umieszczonej we wspólnej ścianie pomiędzy kanałem powrotnym a komorą spalania otwory te są korzystnie podzielone na dwa lub więcej wąskich szczelinowych otworów jeden nad drugim i mogą mieć bardzo niewielką długość pomiędzy kanałem powrotnym i komorą spalania, w porównaniu z otworami występującymi w znanych uszczelnieniach gazowych z zaworem L i z tego względu mogą być łatwo pomieszczone w konwencjonalnej ścianie konstrukcji membranowej. Znane uszczelnienia gazowe z zaworem L i z tylko jednym pojedynczym konwencjonalnym otworem, mającym duży przekrój poprzeczny i szczególnie dużą długość pionową, muszą być bardzo długie dla powodowania narastania wystarczającej ilości cząstek w otworze dla utworzenia uszczelnienia stałego przepływu i uchronienia gazów przed przepływem z komory spalania do kanału powrotnego.

Efekt uszczelnienia przepływu stałego przez otwór wlotowy typu zawór L zależy od stosunku (h/l) pomiędzy pionowym wydłużeniem (h) otworu i długością (1) przewodu. Ten stosunek powinien wynosić h/l < 0,5 dla uchronienia cząstek stałych przed niekontrolowanym przepływem przez otwór wlotowy, dla utrzymania wystarczająco wysokiego poziomu powierzchni cząstek stałych w otworze dla uchronienia gazu przez przepływem zwrotnym. Im większy jest przekrój otworu tym większe jest pionowe wydłużenie (h) otworu, tzn. jest potrzebny dłuższy otwór. W otworach nachylonych, mających końce wylotowe na poziomie

176 988 wyższym niż końce wlotowe, długość (1) otworu może być dodatkowo zmniejszona. Szczególny projekt otworu wlotowego umożliwia kontrolowanie poziomu powierzchni złoża w kanale powrotnym i tym samym uzyskiwanie efektu uszczelnienia gazowego złoża.

Otwór wlotowy urządzenia według zalecanego rozwiązania wynalazku jest podzielony na kilka szczelinowych otworów, mających niewielkie wydłużenie pionowe, umieszczonych jeden nad drugim. W ten sposób całkowite potrzebne pionowe wydłużenie htot- Długość (1) każdego otworu może być zmniejszona w tym samym stosunku co pionowe wydłużenie (h), bez zmniejszania wpływu na uszczelnienie przepływu stałego. W ten sposób można zastosować krótkie otwory wlotowe, mające długość wystarczającą tylko do przejścia przez wspólną ścianę membranową. Upraszcza to w sposób zasadniczy konstrukcję kanału powrotnego i jego połączenie z komorą spalania jak również całą konstrukcję reaktora z krążącym złożem fluidalnym.

Kanał powrotny może być wykonany jako bardzo prosty kanał mający ścianę wspólną z komorą spalania. Połączenie pomiędzy kanałem powrotnym a komorą spalania, które w znanych konstrukcjach reaktora było bardzo duże i skomplikowane, może obecnie stanowić prostą konstrukcję ramową z zestawem skrzelowych otworów wlotowych w konwencjonalnej panelowej ścianie rurowej stosowanej w kotłach, dla ponownego wprowadzania materiału do komory spalania.

Powierzchnie przenoszenia ciepła mogą być umieszczone w strefie przenoszenia ciepła w kanale powrotnym dla odzyskiwania ciepła z krążącej masy cząstek, tworząc w ten sposób integralny wymiennik ciepła w kanale powrotnym.

Powierzchnie przenoszenia ciepła są korzystnie umieszczone w złożu, jednakże mogą wystawać w górę ponad złoże. Ciepło może również być odzyskiwane przez powierzchnie przenoszenia ciepła umieszczone w ścianach kanału powrotnego. Średni rozkład rozmiarów cząstek, wypływających z komory spalania do separatora cząstek i stąd do kanału powrotnego, jest mniejszy niż średni rozrzut wielkości cząstek w komorze spalania, ponieważ przez gazy piecowe jest przechowywana większa część drobniejszych cząstek niż grubszych. Drobne cząstki, mające średnie rozmiary w zakresie poniżej 500 μ, zwykle 150 - 250 μ w kanale powrotnym, tworzą gęste złoże w kanale powrotnym z bardzo wysokim współczynnikiem przenoszenia ciepła dla konwekcji cząstek, k = 100 - 500 W/m²k.

Jeżeli są stosowane powierzchnie przenoszenia ciepła, wówczas kanał powrotny jest korzystnie przedłużony w swej części dolnej, posiadając w części przedłużonej większy przekrój poziomy niż w części górnej, dając tym samym więcej przestrzeni na powierzchnie przenoszenia ciepła i złoże cząstek stałych.

Przegrzewanie pary wodnej korzystnie może następować w kanale powrotnym. W reaktorach z krążącym złożem fluidalnym ciepło jest łatwo uzyskiwane do przegrzewania krążącej masy gorących cząstek. Następną korzyść wynikającą z umieszczenia przegrzewaczy w kanale powrotnym stanowi brak konieczności chłodzenia gazów piecowych w komorze spalania i niekorzystnego obniżania ich temperatury z gazów zostaną oddzielone niespalone paliwo i popiół. Wynalazek umożliwia tym samym przeprowadzanie odpowiedniej redukcji NOX i N2O w komorze spalania.

Atmosfera gazowa w strefie przenoszenia ciepła bardzo ograniczonej i zawierającej głównie czysty gaz bez substancji alkalicznych, chloru lub innych korozyjnych składników gazowych, stwarza bardzo korzystne warunki do przegrzewania. Przegrzewacze mogą być ogrzewane do znacznie wyższych temperatur niż normalnie w przypadku, gdy w komorze spalania panują warunki korozyjne. Można wytwarzać parę o temperaturze do 500 - 550°C, również przy spalaniu paliwa zawierającego korozyjne składniki gazowe.

Był to zasadniczy problem występujący w kotłach do spalania odpadów/RDF dla wykorzystania ciepła do przegrzewania, wskutek stosowania nieczystych gazów, zawierających rozmaite rodzaje składników powodujących korozję. Według wynalazku otrzymano reaktor, w którym powierzchnie przegrzewacza kontaktują się z gorącym krążącym materiałem w bezpiecznej atmosferze gazowej.

176 988

W reaktorze według wynalazku zminimalizowana jest również korozja w powolnie pęcherzykującym złożu, mającym prędkości gazu mniejsze niż < 0,5 m/s, np. 10 cm/s, przez co cząsteczki zderzające się z powierzchniami przenoszenia ciepła mają bardzo niską prędkość udarową. W komorach spalania w złożach konwencjonalnych lub złożach z krążącym złożem fluidalnym, prędkości te są w zakresie 0,5 do 50 m/s, przez co przepływ cząstek powoduje poważną erozję na dodatkowych powierzchniach. W złożu reaktora według wynalazku dodatkowa erozja jest stosunkowo mała w wyniku niewielkiego rozmiaru cząstek materiału złoża.

Przenoszenie ciepła z cząstek do powierzchni przegrzewacza w strefie przenoszenia ciepła w pęcherzykowym złożu może być korzystnie kontrolowane przez wprowadzanie przypływu fluidyżującego gazu do przynajmniej części strefy przenoszenia ciepła, powodując ruch cząstek blisko powierzchni przegrzewacza. Zwiększony przepływ gazu wokół powierzchni będzie powodował zwiększenie przenoszenia ciepła do powierzchni. Dla kontroli przenoszenia ciepła można wprowadzać gaz, taki jak powietrze lub gaz obojętny, poprzez kilka oddzielnych dysz. Do kontrolowania przenoszenia ciepła może również być wykorzystany gaz transportujący.

Przenoszenie ciepła w sposobie i reaktora według wynalazku może być kontrolowane przez położenie i/lub szybkość przepływu gazu wprowadzanego do rozmaitych części stref przenoszenia ciepła.

Dla otrzymania odpowiedniego przenoszenia ciepła potrzebne są bardzo niewielkie przepływy gazu. Potrzebny gaz może być wyprowadzany głównie z kanału powrotnego przez otwory wlotowe wraz z gazem transportującym, jednakże w przypadku, gdy potrzebny przepływ gazu do przenoszenia ciepła jest bardzo niewielki, może być przepuszczany w górę do kanału powrotnego. W szczególności, jeżeli powierzchnie przenoszenia ciepła są umieszczone wysoko w złożu, to bardziej korzystnie może być umożliwienie przepływu przynajmniej części gazu w górę w kanale powrotnym. Zwykle wysokość złoża zapobiega przepływowi w górę do separatora cząstek wprowadzanego gazu ze względu na przenoszenie ciepła.

W pewnym stopniu staje się też możliwe kontrolowanie przenoszenia ciepła również przez kontrolowanie całkowitej wysokości złoża, zwłaszcza jeżeli część powierzchni przenoszenia ciepła wystaje ponad złoże.

Strefy przenoszenia ciepła i otwory wlotowe mogą być umieszczone w tych samych częściach kanału powrotnego lub mogą być umieszczone w sąsiednich częściach kanału powrotnego.

Według pierwszego rozwiązania reaktora według wynalazku, strefy przenoszenia ciepła i strefy otworu wlotowego są umieszczone obok siebie. Przepływy gazu są wprowadzane do stref przenoszenia ciepła dla kontrolowania odzyskiwania ciepła i dla transportowania zawracanych cząstek przez otwór wlotowy do komory spalania. Gaz transportujący jest korzystnie wprowadzany również do stref przenoszenia ciepła dla przenoszenia cząstek poziomo w stronę sąsiednich stref otworu wlotowego i dalej do otworów wlotowych.

Poziom pęcherzykowego złoża może być kontrolowany przez pomiar różnicy ciśnień w kanale powrotnym pomiędzy pierwszym wstępnie ustawionym, poziomem poniżej górnej powierzchni złoża i drugim wstępnie ustawionym poziomem ponad górną powierzchnią złoża, przy czym te dwa wstępnie ustawione poziomy są tak wybrane, aby pomiędzy nimi znajdował się zarówno rzeczywisty jak i optymalny poziom górnej powierzchni. Przepływ gazu transportującego wyładowywujący cząstki przez otwory wlotowe może być kontrolowany odpowiednio do mierzonej różnicy ciśnień dla utrzymania górnej powierzchni złoża na optymalnym poziomie.

Według wynalazku otrzymuje się bardzo prostą konstrukcję reaktora z krążącym złożem fluidalnym. Kanał powrotny jest korzystnie skonstruowany jako wąski pionowy kanał mający jedną ścianę wspólną z komorą spalania, przy czym ściana ta może stanowić np. typową ścianę membranową stosowaną w reaktorach z krążącym złożem fluidalnym. Przeciwległa ściana może stanowić ścianę membranową. Otwór wlotowy łączący kanał powrotny z komorą spalania może być wstępnie wykonany jako konstrukcja ramowa mająca kilka otworów wlotowych jeden nad drugim. Tego rodzaju konstrukcja ramowa może być łatwo podłączona na miejscu do ściany. Nie ma potrzeby stosowania skomplikowanych, dużych, konwencjonalnych konstrukcji uszczelnienia pętlowego.

176 988

Według wynalazku otrzymuje się reaktor o bardzo szerokim zakresie obciążenia. Jednakże, również w reaktorze według wynalazku, przy skrajnie niskich obciążeniach z prędkością około 2 m/s w komorze spalania, zbyt mało cząstek może być przechwytywanych przez gazy piecowe dla otrzymania potrzebnej wydajności przenoszenia ciepła w kanale powrotnym. W tych przypadkach, jeżeli potrzebne jest dodatkowe przegrzewanie, to możliwe jest wykorzystanie cząstek płynących w dół wzdłuż obwodowych ścian komory spalania.

Dolny przepływ cząstek może być kierowany do pionowego wąskiego kanału zawracającego lub gniazda umieszczonego na ścianie bocznej wewnątrz komory spalania. Górny koniec gniazda jest otwarty dla przechwytywania cząstek płynących wzdłuż ściany. Gniazdo może być utworzone przez umieszczenie ściany przegrodowej blisko ściany bocznej, przy czym ta ściana przegrodowa oddziela kanał zawracający lub gniazdo od głównej części komory spalania. Gniazdo może być utworzone jako wąski, pionowy, szczelinowy kanał powrotny w obrębie komory spalania. Cząsteczki przechwytywane przez gniazdo mogą tworzyć złoże w dolnej części gniazda, podobnie do złoża w kanale powrotnym. Złoże jest kontrolowane z możliwością powolnego przepływu w dół w gnieździe i zawracania cząstek do głównej części komory spalania poprzez np. skrzelowe otwory wlotowe, umieszczone w konstrukcji ramowej na ścianie przegrodowej. W gnieździe mogą być umieszczone powierzchnie przenoszenia ciepła, korzystnie powierzchnie przegrzewacza. W dolnej części gniazda jak również w jego ścianach bocznych mogą być umieszczone dysze gazowe dla kontrolowania zawracania cząstek i przenoszenia ciepła.

Tego rodzaju gniazdo powinno być umieszczone w komorze spalania na poziomie niezbyt wysokim, tak aby wystarczająca ilość cząstek stałych mogła być ciągle gromadzona w przepływu cząstek wzdłuż ścian ponad gniazdem, przy rozważanych obciążeniach, dla przenoszenia ciepła. Powierzchnie przegrzewacza są dobrze chronione w złożu w kieszeni, ponieważ panująca tam atmosfera gazowa jest podobna do atmosfery w kanale powrotnym i zawiera bardzo niewiele korozyjnych składników gazowych.

Jest również możliwe kontrolowanie przenoszenia ciepła przez kontrolowanie przypływu gazu wprowadzanego do kieszeni. Konstrukcja otworu wlotowego pozwala na otrzymanie uszczelnienia przepływu stałego i uszczelnienia gazowego kieszeni, chronią gazy przed przepływem zwrotnym przez otwory wlotowe do kieszeni.

W tego rodzaju nowym reaktorze może być łatwo kontrolowane przenoszenie ciepła. Powierzchnie przenoszenia ciepła w komorze spalania mogą być zaprojektowane dla mniejszych obciążeń niż było to poprzednio możliwe. Dodatkowe ciepło, np. do przegrzewania można uzyskiwać poprzez powierzchnie przenoszenia ciepła w kieszeni i w kanale powrotnym. To dodatkowe potrzebne ciepło może być kontrolowane przez przepływy gazu w odpowiadających strefach przenoszenia ciepła

Przy wysokich obciążeniach, zwiększona krążąca masa cząstek powoduje wzrost odzyskiwania ciepła w kanale powrotnym, zaś przy niskich obciążeniach, gdy krążąca masa cząstek maleje zmniejszenie przenoszenia ciepła w kanale powrotnym powoduje zwiększenie odzyskiwania ciepła w gnieździe.

W znanych reaktorach powierzchnie przenoszenia ciepła w komorze spalania musiały być zaprojektowane odpowiednio do zapewnienia zadowalającego przegrzewania pary wodnej również przy niskich obciążeniach. Dla uchronienia znanego reaktora przed przegrzaniem przy wysokich obciążeniach i dla kontrolowania temperatury, w sekcji konwekcyjnej musiały być instalowane dysze natryskowe. W reaktorze według wynalazku dysze natryskowe są potrzebne tylko do kontrolowania temperatury pary wodnej podczas pracy a nie do kontrolowania wytwarzania pary przy rozmaitych obciążeniach.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematyczny przekrój pionowy przez reaktor z krążącym złożem fluidalnym według wynalazku, fig. 2 - częściowy przekrój wzdłuż linii A-A przez dolną część kanału powrotnego reaktora z fig. 1, a fig. 3,4 i 5 - widoki szczegółów pokazanych na fig. 1 dla trzech różnych przykładowych rozwiązań reaktora według wynalazku.

176 988

Na figurze 1 pokazano reaktor 10 z krążącym złożem fluidalnym komorę spalania 12 ze złożem fluidalnym cząstek. Do górnej części komory spalania 12 jest podłączony separator cząstek 14 dla oddzielania cząstek zawieszonych w mieszaninie gazów piecowych, a materiał stały jest wyładowywany z komory spalania. Zastosowano kanał powrotny 16 dla zawracania oddzielonego materiału stałego z separatora do dolnej części komory spalania 12. Do wylotu gazu 20 jest przyłączona sekcja konwekcyjna 18 umieszczona w górnej części separatora 14.

Ściany komory spalania 12, z których na fig. 1 pokazano tylko ściany 22 i 24, jak również ściany 26,28 separatora cząstek 14 i ściany 30, 32 pionowego kanałowego przewodu powrotnego 16 są korzystnie wykonane jako panele ekranów wodnych lub panele membranowe. W ścianach membranowych woda podlega odparowaniu. Panele w dolnej części komory spalania 12 są chronione wykładziną ogniotrwałą 33. Również panele w kanale powrotnym 16 mogą być częściowo lub całkowicie chronione wykładziną ogniotrwałą (nie pokazaną). W rozwiązaniu pokazanym na fig. 1 ściana 28 w separatorze i ściana 32 w kanale powrotnym 16 tworzą ścianę 24 w komorze spalania 12.

Dolna część 34 kanału powrotnego 16 ma większy przekrój poziomy niż górna część 35 kanału powrotnego 16. W dolnej części 34 jest utworzone pęcherzykowe złoże 36 zawracanych cząstek.

W pęcherzykowym złożu 36 jest umieszczony przegrzewacz 38, korzystnie ostatnia powierzchnia przegrzewacza, dla przegrzewania pary wytwarzanej w panelach ściennych 22, 24, 26 i 30 w komorze spalania 12 i kanale powrotnym 16. Para wodna może być również przegrzewana w podgrzewaczu 40 w sekcji konwekcyjnej 18 za separatorem. W sekcji konwekcyjnej są również umieszczone dodatkowe powierzchnie przenoszenia ciepła 42,44,46,48 dla wtórnego przegrzewania, podgrzewania i podgrzewania powietrza.

W konstrukcji ramowej 60 są utworzone skrzelowe otwory wlotowe 50, pokazane na fig. 1 i fig. 2, które łączą dolną część kanału powrotnego 16 z dolną częścią komory spalania 12. Wysokość złoża 36 (ponad otworami wlotowymi 50) i skrzelowa konstrukcja otworów wlotowych 50, 60 tworzą uszczelnienie gazowe chroniące gazy z komory spalania, przy wysokim ciśnieniu pl w komorze spalania 12, przed przepływem przez otwory wlotowe 50 do kanału powrotnego 16 i dalej w górę do przestrzeni gazowej ponad pęcherzykowym złożem 36 maj ącym niższe ciśnienie p2. Wysokość złoża 36 ponad otworem wlotowym 50 powinna korzystnie być wystarczająca dla otrzymania ciśnienia (wiodącego) większego niż różnica ciśnień pl - p2.

Do kanału powrotnego 16 przez dolne dysze 52 jest wprowadzany gaz transportujący (np. powietrze, gaz obojętny, zawracany gaz piecowy lub podobny), przy czym stosowane dysze mogą stanowić konwencjonalne dysze stosowane w złożach fluidalnych. Przez wloty 54,56, 58 i 59 jest wprowadzany dodatkowy gaz transportujący. Gaz transportujący wprowadzany przez dolne dysze 52 przenosi cząsteczki z najniższej części złoża w stronę otworów wlotowych 50. Gaz transportujący wprowadzany przez otwory 54 i 56 transportuje głównie cząsteczki ze środkowych części złoża w stronę otworów wlotowych 50. Gaz transportujący wprowadzany przez dysze 58 i 59 transportuje cząsteczki z górnej części złoża w stronę górnych otworów wlotowych 50.

Przez kontrolowanie przepływu gazu transportującego przez rozmaite dysze 52, 54, 56, 58, 59 przy spodzie i ścianach bocznych, jest możliwe kontrolowanie ilości cząstek ponownie wprowadzanych ze złoża 36 do komory spalania 12 i tym samym uzyskanie efektu uszczelnienia gazowego. Przez zwiększanie przepływu gazu przez dolne dysze 52 i odpowiednie zmniejszenie przepływu gazu przez dysze 54, 56, 58, 59 ściany bocznej, uzyskuje się zwiększony przepływ cząstek i zmniejszenie wysokości złoża 36. Przez zwiększenie przepływu gazu przez skrajnie górne dysze 58,59 i zmniejszenie przepływu przez dolne dysze 52,54 uzyskuje się zmniejszoną cyrkulację cząstek i zwiększenie wysokości złoża 36.

Otwory wlotowe 50 mogą być zgrupowane w konstrukcji ramowej 60 umieszczonej w strefie przewodu wlotowego 62 w kanale powrotnym. Przegrzewacze 38 są umieszczone w sąsiednich strefach przenoszenia ciepła 64. W innych rozwiązaniach obie strefy 62 i 64 mogą zachodzić na siebie.

Konstrukcja ramowa 60 może łatwo być włożona do konwencjonalnego panelu ściennego 32, zaś szczelinowe otwory wlotowe 50 mogą być wstępnie utworzone w ścianie przy pokrywaniu

176 988 tej ściany wykładziną ogniotrwałą. Rurki w panelu ściennym są normalnie wygięte, czego nie pokazano dla otrzymania otworów potrzebnych w konstrukcji ramowej 60. W otwór pomiędzy rurkami jest włożona forma na szczelinowe otwory wlotowe 50 wykonane np. z materiału Styrox lub innego materiału palnego, przed pokryciem panelu ściennego 32 wykładziną ogniotrwałą. Forma ta jest wypalana podczas ogrzewania wykładziny ogniotrwałej, pozostawiając jedynie szczelinowe otwory wlotowe 50 w ścianie.

Otwory wlotowe 50 tworzą poziome lub nachylone w górę skrzelopodobne kanały. Dysze 52 do przepływu gazu transportuj ącego są korzystnie umieszczone w odstępie od otworów wlotowych dla uchronienia gazu przed przepływem bezpośrednio do tych otworów bez przechwytywania cząstek. Odstęp ten stanowi korzystnie przynajmniej dwukrotność odległości pomiędzy dwoma otworami wlotowymi.

W dolnej części strefy przenoszenia ciepła 64 są również umieszczone dysze gazowe 66 (patrz fig. 2) dla dostarczania przypływu gazu wokół powierzchni przenoszenia ciepła 38 i dla transportowania cząstek w strefie przenoszenia ciepła 64 w kierunku strefy otworu wlotowego. W strefie przenoszenia ciepła mogą być umieszczone dodatkowe dysze gazowe 68, 70, jak pokazano na fig. 1 przy rozmaitych poziomach w ścianie kanału powrotnego dla kontrolowania przenoszenia ciepła przy rozmaitych położeniach w strefach przenoszenia ciepła 64.

Przenoszenie ciepła może być kontrolowane przez zmianę proporcji gazu wprowadzanego przez dysze 68 i 70, przy czym całkowity przepływ gazu pozostaje stały. Przenoszenie ciepła jest zwiększane przez zwiększanie przepływu gazu 68 poniżej powierzchni przenoszenia ciepła 38 i zmniejszane przez zwiększanie przepływu ciepła ponad najniższymi powierzchniami przenoszenia ciepła 38.

W niektórych rozwiązaniach stref przenoszenia ciepła i stref kanału powrotnego 16, powierzchnie przenoszenia ciepła 38 są umieszczone bezpośrednio z przodu otworów wlotowych 50. Gaz transportujący przepływa przez dysze 52, 53, 68 i 70 i powoduje zarówno przenoszenie ciepła jak i transportowanie cząstek.

Transportowanie cząstek może jednakże być kontrolowane oddzielnie od przenoszenia cząstek przez umieszczenie zasadniczo pionowej ściany przegrodowej 31 z przodu otworów wlotowych 50, dla oddzielenia złoża 36 w sekcji przenoszenia ciepła 61 i sekcji transportującej 71 jak pokazano na fig. 3. Ściana przegrodowa 31 sięga od ściany 32 kanału powrotnego 16 w dół poniżej otworów wlotowych 50 i jest umieszczona pomiędzy powierzchniami przenoszenia ciepła 38 i otworami wlotowymi 50. Następnie przez dysze 53 jest korzystnie wprowadzany gaz transportujący bezpośrednio poniżej strefy transportującej lub poprzez dysze (nie pokazane) umieszczone w ścianie przegrodowej 31. Gaz wprowadzany przez dysze 54, 56, 68 i 70 będzie powodował przenoszenie ciepła, jednakże będzie miał niewielki lub żaden wpływ na transportowanie cząstek. Gaz wprowadzany przez dysze 56, 58, 68 i 70 będzie płynął w górę w kanale powrotnym 16 jeżeli w kanale tym nie będzie uszczelnienia gazowego.

Na figurze 4 pokazano rozwiązanie reaktora według wynalazku, w którym odzyskuje się ciepło z cząstek płynących w dół wzdłuż ścian bocznych 22 komory spalania 12. Na fig. 4 zastosowano te same odnośniki cyfrowe, co na fig. 1 i fig. 3.

Pokazany na fig. 4 kanał powrotny 16 może ewentualnie posiadać powierzchnie przenoszenia ciepła - względnie ciepło może być odzyskiwane tylko poprzez ściany membranowe 30 i 32 kanału powrotnego 16. Ściana przegrodowa 124 jest umieszczona wewnątrz komory spalania 12 blisko ściany 22, tworząc tym samym kieszeń 135 (lub kanał powrotny) blisko ściany 22, w którym to przypadku kanał powrotny 35 stanowi drugi kanał powrotny. Cząsteczki płynące w dół wzdłuż górnej części ściany 22 opadają do kieszeni 135 i tworzą w niej złoże 136 cząstek. Cząsteczki są zawracane z kieszeni 135 do komory spalania 12 przez otwory wlotowe 150, podobne do otworów wlotowych 50. Gaz transportujący jest wprowadzany przez dysze 152,156 i 158.

W kieszeni 135 znajduje się powierzchnia przenoszenia ciepła 138 np. przegraewzcz. Powierzchnie przenoszenia ciepła 138 mogą być umieszczone w strefach przenoszenia ciepła w sąsiedztwie stref transportujących podobnych do konstrukcji pokazanej na fig. 2. Ściana boczna 22 może być taka jak pokazano na fig. 4, wygięta na zewnątrz dla zwiększenia przekroju dolnej

176 988 części kieszeni 135. W dolnej części kieszeni 135 lub w ścianie bocznej 22 mogą być umieszczone dysze 152, 168 i 170 dla kontrolowania przenoszenia ciepła.

Na figurze 5 pokazano rozwiązanie reaktora według wynalazku, w którym cząsteczki zgromadzone w kanale powrotnym 16 i dodatkowo w kanale powrotnym 135' (drugim kanale powrotnym) są gromadzone we wspólnym złożu 34'. Przy wysokich obciążeniach można uniknąć zawracania cząstek przez kanał powrotny 135' do złoża 34', zaś do utworzenia złoże 34' wykorzystywane są głównie cząstki zawracane przez kanał powrotny. Przepływ cząstek przez wewnętrzny powrotny 135' może być kontrolowany przez zawór zapobiegający przepływowi cząstek z kanału do złoża, lub przez kontrolowanie fluidyzacji w komorze spalania 12 w sąsiedztwie ściany przegrodowej 124. Przy niskim obciążeniu cząsteczki mogą głównie przepływać przez kanał powrotny 135, doprowadzając wystarczającą ilość cząstek do stref przenoszenia ciepła w złożu 34'.

176 988 /

FIG. 5

176 988

FIG. 2

FIG. 3

176 988

FIG. 1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz. Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób uruchamiania reaktora z krążącym złożem fluidalnym, mającego komorę spalania zawierającą sfluidyzowane złoże cząstek, separator cząstek podłączony do otworu wyładowczego w górnej części komory spalania, kanał powrotny połączony górną częścią z separatorem cząstek i dolną częścią z komorą spalania oraz wylot gazu w separatorze cząstek, polegający na tym, że ustanawia się szybkie złoże fluidalne cząstek stałych w komorze spalania tak, że zawiesina cząstek zawierająca gazy odlotowe i zawieszone w⁷ nich cząstki stałe przepływa w górę w komorze spalania, gromadzi się cząstki stałe oddzielone od gazu i zawiesiny cząstek, kieruje się zgromadzone cząstki stałe do kanału powrotnego, ustanawia się złoże cząstek stałych w kanale powrotnym, i zawraca się cząstki stałe z kanału powrotnego z powrotem do komory spalania, znamienny tym, że cząstki stałe zawraca się bezpośrednio z kanału powrotnego do komory spalania przez przynajmniej dwa ułożone jeden nad drugim otwory wlotowe we wspólnej ścianie pomiędzy komorą spalania a dolną częścią kanału powrotnego za pomocą gazu transportującego wprowadzanego przez dysze znajdujące się w dolnej części kanału powrotnego, i ustanawia się poziom górnej powierzchni złoża cząstek stałych w kanale powrotnym ponad najwyżej usytuowanym otworem wlotowym we wspólnej ścianie.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że złoże cząstek stałych rozdziela się na sekcję transportową i sekcję przenoszenia ciepła, i prowadzi się etap zawracania cząstek stałych dla przenoszenia cząstek stałych z sekcji przenoszenia ciepła do sekcji transportowej, a stąd przez otwory wlotowe do komory spalania.
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że etap zawracania cząstek stałych przeprowadza się przez wprowadzanie gazu transportującego z prędkością < 0,5 m/s w kanale powrotnym, dla ustanowienia powolnie pęcherzykującego złoża fluidalnego przynajmniej w części kanału powrotnego.
4. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że etap zawracania cząstek stałych prowadzi się przez wprowadzanie przynajmniej części gazu transportującego do złoża w kierunku poziomym dla przesunięcia cząstek złoża w stronę otworów wlotowych.
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że podczas ustanawiania poziomu górnej powierzchni złoża cząstek stałych w kanale powrotnym ponad najwyżej usytuowanym otworem wlotowym kontroluje się ten poziom przez kontrolowanie ilości gazu transportującego wprowadzanego do kanału powrotnego podczas etapu zawracania cząstek stałych z kanału powrotnego do komory spalania.
6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że podczas ustanawiania poziomu górnej powierzchni złoża cząstek stałych kontroluje się ten poziom przez pomiar różnicy ciśnień w kanale powrotnym pomiędzy wstępnie ustalonym pierwszym poziomem poniżej górnej powierzchni złoża a wstępnie ustalonym drugim poziomem ponad górną powierzchnią złoża, przy czym te dwa poziomy są tak wybrane, aby zawierały się pomiędzy aktualnym i optymalnym poziomem górnej powierzchni, i kontrolowanie wprowadzania gazu transportującego w etapie zawracania cząstek stałych z kanału powrotnego do komory spalania w odpowiedzi na zmierzoną różnicę ciśnień pomiędzy tym pierwszym i drugim poziomem.
7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ustawia się poziom górnej powierzchni złoża cząstek stałych na wysokości zapobiegającej przepływowi głównej części gazu fluidyzującego wprowadzanego do kanału powrotnego do górnej części tego kanału powrotnego ponad powierzchnią złoża.
8. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że etap zawracania cząstek stałych przeprowadza się z wykorzystaniem gazu wybranego z grupy składającej się głównie z powietrza, gazu obojętnego i recyrkulacyjnego gazu piecowego.

176 988
9. Reaktor e krojącym zio/mm fluidalnym,zawierający komorę spalania z szybkim fluidalnym złożem cząstek, mającą otwór wyładowczy w górnej części, do którego jest podłączony separator cząstek mający wylot gazu, zaś do separatora cząstek jest podłączona górna część kanału powrotnego, a jego dolna część podłączona do komory spalania, przy czym ten kanał powrotny ma elementy do gromadzenia cząstek stałych oddzielanych od zawiesiny cząstek płynących w górę komory spalania dla ustanowienia w kanale powrotnym złoża cząstek stałych, zaś w ścianie pomiędzy dolną częścią kanału powrotnego a komorą spalania znajdują się otwory wlotowe umożliwiające zawracanie cząstek do komory spalania, zazmieaao tym, że otwory wlotowe mają postać przynajmniej dwóch otworów wlotowych (50,150), ułożonych jeden nad drugim we wspólnej ścianie (32) (124,124') bezpośrednio łączącej komorę spalania (12) z dolną częścią (34, 34') kanału powrotnego (16) (135,1350, przy czym najwyżej usytuowany otwór wlotowy znajduje się poniżej górnej powierzchni złoża cząstek stałych (36,136) ustanowionego w dolnej części (34, 34') kanału powrotnego (16,135, 135'), a ponadto w dolnej części kanału powrotnego (16,135,135') znajdują się dysze (52,53,54,56,58,66,68,70,152,156,158,168, 170) gazu transportującego dla transportowania cząstek stałych ze złoża (36,136) przez otwory wlotowe (50, 150) bezpośrednio do komory spalania (12).
10. Reaktor według zastrz. 9, znamienny tym, że przynajmniej dwa otwory wlotowe (50, 150) stanowią przynajmniej dwa nałożone zz siebie poziome lub nachylone szczelinowe przewody wlotowe.
11. Reaktor według zastrz. 10, znamienny tym, że poziome lub nachylone szczelinowe przewody mają budowę skrzelopodobną.
12. Reaktor według zastrz. 10, zazmieazo tym, że przewody wlotowe znajdują się w ścianie z materiału ogniotrwałego.
13. Reaktor według zastrz. 10, zazmieaao tym, że przewody wlotowe są włożone w otwory utworzone przez odgięcie rur wodnych w membranowej wspólnej ścianie (32,124,1240 pomiędzy komorą spalania (12) a kanałem powrotnym (16,135,135').
14. Reaktor według zastrz. 9, zazmieaao tym, że w złożu (36, 136) ustanowionym w kanale powrotnym (16, 135, 135') znajdują się powierzchnie przenoszenia ciepła (38, 40, 42, 44, 46, 48,138).
15. Reaktor według zastrz. 14, znamienny tym, że w złożu (36, 136) ustanowionym w kanale powrotnym (16,135,135') znajduje się przegrzewacz (38, 40,138) i/lub parownik.
16. Reaktor według zastrz. 9, zaamieaao tym, że dysze gazu transportującego są umieszczone na dwóch lub więcej poziomach w kanale powrotnym (16,135, 1350, dla kontrolowania przenoszenia ciepła.
17. Reaktor według zastrz. 14, znamienny tym, że powierzchnie przenoszenia ciepła (38) są umieszczone w strefach (64) przenoszenia ciepła w odstępie od stref (62) przewodów wlotowych, zaś dysze (52, 66) wprowadzające gaz są umieszczone zarówno w strefach (62) przewodów wlotowych jak i strefach (64) przenoszenia ciepła dla kontrolowania przenoszenia ciepła.
18. Reaktor według zastrz. 9, znamienny tym, że wewnątrz komory spalania (12) w sąsiedztwie ściany (22) jest umieszczony drugi kanał powrotny (135) dla zbierania cząstek oddzielonych od płynącego w górę gazu i zawiesiny cząstek i prowadzenia ich przepływu w dół wzdłuż ściany (22).