PL179698B1 - Piec ze zlozami fluidalnymi do cieplnej obróbki materialu odpadowego PL PL PL PL PL PL - Google Patents

Piec ze zlozami fluidalnymi do cieplnej obróbki materialu odpadowego PL PL PL PL PL PL

Info

Publication number
PL179698B1
PL179698B1 PL96318505A PL31850596A PL179698B1 PL 179698 B1 PL179698 B1 PL 179698B1 PL 96318505 A PL96318505 A PL 96318505A PL 31850596 A PL31850596 A PL 31850596A PL 179698 B1 PL179698 B1 PL 179698B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
fluidized bed
furnace
furnace according
waste material
heat exchange
Prior art date
Application number
PL96318505A
Other languages
English (en)
Other versions
PL318505A1 (en
Inventor
Jeanxavier Morin
Original Assignee
Gec Alsthom Stein Ind
Gec Alsthom Stein Industrie
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gec Alsthom Stein Ind, Gec Alsthom Stein Industrie filed Critical Gec Alsthom Stein Ind
Publication of PL318505A1 publication Critical patent/PL318505A1/xx
Publication of PL179698B1 publication Critical patent/PL179698B1/pl

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B31/00Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus
    • F22B31/0007Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus with combustion in a fluidized bed
    • F22B31/0084Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus with combustion in a fluidized bed with recirculation of separated solids or with cooling of the bed particles outside the combustion bed
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B49/00Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated
    • C10B49/02Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with hot gases or vapours, e.g. hot gases obtained by partial combustion of the charge
    • C10B49/04Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with hot gases or vapours, e.g. hot gases obtained by partial combustion of the charge while moving the solid material to be treated
    • C10B49/08Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with hot gases or vapours, e.g. hot gases obtained by partial combustion of the charge while moving the solid material to be treated in dispersed form
    • C10B49/10Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with hot gases or vapours, e.g. hot gases obtained by partial combustion of the charge while moving the solid material to be treated in dispersed form according to the "fluidised bed" technique
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/02Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment
    • F23G5/027Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment pyrolising or gasifying stage
    • F23G5/0276Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment pyrolising or gasifying stage using direct heating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/30Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having a fluidised bed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2201/00Pretreatment
    • F23G2201/80Shredding
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2203/00Furnace arrangements
    • F23G2203/50Fluidised bed furnace
    • F23G2203/501Fluidised bed furnace with external recirculation of entrained bed material
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2203/00Furnace arrangements
    • F23G2203/50Fluidised bed furnace
    • F23G2203/503Fluidised bed furnace with two or more fluidised beds
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2205/00Waste feed arrangements
    • F23G2205/12Waste feed arrangements using conveyors
    • F23G2205/121Screw conveyor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2205/00Waste feed arrangements
    • F23G2205/16Waste feed arrangements using chute
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2206/00Waste heat recuperation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2209/00Specific waste
    • F23G2209/10Liquid waste
    • F23G2209/102Waste oil
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2209/00Specific waste
    • F23G2209/12Sludge, slurries or mixtures of liquids
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2209/00Specific waste
    • F23G2209/26Biowaste
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2900/00Special features of, or arrangements for incinerators
    • F23G2900/00001Exhaust gas recirculation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2900/00Special features of, or arrangements for incinerators
    • F23G2900/70Incinerating particular products or waste
    • F23G2900/7006Incinerating used automobiles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

1 . Piec ze zlozami fluidalnymi do cieplnej obróbki materialu odpadowego i wymiany ciepla miedzy cialami stalymi podczas cyrkulacji oraz organem wymiany ciepla, takim jak parownik i/lub przegrze wacz, piec bedacy typu zawierajacego zlo- ze fluidalne cyrkulujace osiowo i przy- najmniej pierwsze i drugie boczne zloza fluidalne geste utworzone odpowiednio wzdluz pierwszej i drugiej sciany obudowy pieca, znam ienny tym, ze zasilanie w ma- terial odpadowy jest dokonywane w przy- najmniej jednym punkcie pierwszej sciany (11), powyzej pierwszego bocznego zloza fluidalnego gestego (28), oraz zawiera po- nadto przynajmniej jeden przewód (39) usuwania elementów ciezkich nie podlega- jacych fluidyzacji, usytuowany w podsta- wie pierwszego bocznego zloza fluidalnego gestego (28). FIG.2 PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest piec ze złożami fluidalnymi do cieplnej obróbki materiału odpadowego, w wyniku której przekształca się on w materiał obojętny o małej objętości w stosunku do swojej objętości początkowej i w trakcie której oddaje dużą część energii cieplnej, którą zawiera w postaci energii termicznej wymienianej na przykład w bloku odzyskiwania energii.
W obróbce materiału odpadowego dotychczas istniała konieczność jego sortowania wstępnego i dokonywania rozdziału na materiały palne i pozostałe, oraz rozdrabniania tego materiału na całkiem małe kawałki dla ułatwienia ich obróbki.
Znane urządzenia rusztowe nie pozwalają zawsze na obróbkę dowolnego rodzaju materiału odpadowego, w szczególności pozwalają one tylko w sposób ograniczony obrabiać muły osadnikowe instalacji oczyszczania ścieków.
Materiał odpadowy może zawierać związki, których rozkład termiczny powoduje wydzielanie się chloru, który niszczy bardzo szybko poprzez korozję rury wymiany przegrzewaczy bloku odzyskiwania energii.
Piece ze złożem fluidalnym znane są z rozwiązań opisanych we francuskich opisach patentowych nr 90 05 060 i 92 05 165 zgłoszonych w imieniu Stein Industrie.
Znane są piece ze złożami fluidalnymi do cieplnej obróbki materiału odpadowego i wymiany ciepła między ciałami stałymi podczas cyrkulacji oraz organem wymiany ciepła, takim jak parownik i/lub przegrzewacz. Piece te zawierają złoże fluidalne cyrkulujące osiowo i przynajmniej pierwsze i drugie boczne złoża fluidalne gęste utworzone odpowiednio wzdłuż pierwszej i drugiej ściany obudowy pieca.
Istota rozwiązania według wynalazku charakteryzuje się tym, że zasilanie w materiał odpadowy jest dokonywane w przynajmniej jednym punkcie pierwszej ściany, powyżej pierwszego bocznego złoża fluidalnego gęstego, piec zawiera ponadto przynajmniej jeden przewód usuwania elementów ciężkich nie podlegających fluidyzacji, usytuowany w podstawie wymienionego pierwszego złoża fluidalnego.
Korzystnym jest, gdy przeciwległe do pierwszej ściany, utworzone wzdłuż drugiej ściany, drugie boczne złoże fluidalne gęste zawiera organ wymiany ciepła.
179 698
Przewód usuwania elementów ciężkich zawiera część nachyloną usytuowaną w przedłużeniu nachylonego trzonu pierwszego bocznego złoża fluidalnego gęstego, a dysze nawiewu powietrza, kierujące strumień nastawny, są usytuowane na poziomie powierzchni trzonu.
Przewód usuwania elementów ciężkich nie podlegających fluidyzacji jest zaopatrzony w regulowane środki wtłaczania powietrza dla regulacji wydatku ciał stałych przemieszczających się w tym przewodzie.
Podstawa drugiego złoża fluidalnego gęstego jest połączona przez przynajmniej jeden przewód z częścią dolną cyrkulującego złoża fluidalnego.
Przewód połączony z drugim złożem fluidalnym gęstym jest zaopatrzony w regulowane środki wtłaczania powietrza dla regulacji wydatku ciał stałych przemieszczających się w tym przewodzie.
Pierwsze boczne złoże fluidalne gęste i cyrkulujące osiowo złoże fluidalne są fluidy zowane poprzez mieszaninę powietrza pierwotnego i dymów zawróconych do obiegu.
Drugie boczne złoże fluidalne gęste jest fluidyzowane poprzez mieszaninę powietrza i odchlorowanych dymów zawróconych do obiegu.
Na wysokości większej od wysokości punktów wprowadzania materiału odpadowego pierwszej ściany 11 przez każdą ze ścian pieca wprowadzone jest, za pomocą iniektorów o nastawnym wydatku, powietrze, zwane powietrzem trzeciorzędowym.
Powietrze trzeciorzędne jest mieszane z dymami zawróconymi do obiegu i odchlorowanymi, przynajmniej powietrze wtłaczane w ścianie gdzie jest usytuowane złoże fluidalne gęste wymiany ciepła.
Podstawa pieca zawiera środki usuwania materiałów obojętnych.
Przewód usuwania elementów ciężkich nie podlegających fluidyzacji jest przyłączony do urządzenia sortującego i usuwającego elementy obojętne.
Piec zawiera trzecie boczne złoże fluidalne, wymiana ciepła jest dokonywana z przynajmniej jednym z wymienionych, drugim i trzecim złożem fluidalnym bocznym.
Piec zawiera trzecie i czwarte boczne złoża fluidalne, wymiana ciepła jest zrealizowana z przynajmniej jednym z wymienionych, drugim, trzecim i czwartym złożem fluidalnym bocznym.
Piec zawiera środki do zasilania złoża fluidalnego materiałem odpadowym z częścią materiałów przynajmniej jednego złoża wymiany ciepła.
Piec jest połączony z gorącym cyklonem, ściana gdzie jest dokonane przyłączenie pieca do cyklonu jest przeciwległa do ściany gdzie dokonuje się zasilanie materiałem odpadowym.
Ściany pieca zawierają rury wymiany ciepła.
Piec zawiera złoże fluidalne dodatkowe, mieszczące organ wymiany ciepła, zasilane przez część ciał stałych drugiego złoża fluidalnego gęstego, zaopatrzone w środki fluidyzacji, przynajmniej jeden przewód powrotny ciał stałych do części dolnej cyrkulującego złoża fluidalnego, i jeden odgazowywacz kierujący gazy do części górnej cyrkulującego złoża fluidalnego.
Piec jest zasilany materiałem odpadowym utworzonym z mieszaniny odpadków miejskich i/lub materiału odpadowego wybranego zwłaszcza wśród mułów osadnikowych, odpadków biomasy, odpadów przemysłowych i odpadów rozdrabniania, i/lub paliw kopalnych wybranych zwłaszcza wśród węgla i pozostałości naftowych.
Piec według wynalazku może przyjmować każdego rodzaju zgrubnie rozdrobnione materiały odpadowe, w tym muły osadnikowe, bez konieczności wstępnego sortowania.
W piecu według wynalazku strefa wymiany ciepła, na przykład z rurami przegrzewaczy bloku odzyskiwania energii, jest uwolniona od chloru.
Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia część instalacji termicznych bloku obróbki materiału odpadowego w widoku schematycznym, fig. 2 - piec stanowiący część wymienionej instalacji w widoku schematycznym w rzucie pionowym, fig. 3 - piec w przekroju według linii III-III oznaczonej na fig. 2, fig. 4 - inny wariant pieca w częściowym widoku schematycznym.
179 698
Figura 1 przedstawia część instalacji termicznych bloku obróbki materiału odpadowego według wynalazku schematycznie i w sposób uproszczony. Turbina parowa i prądnica elektryczna nie zostały pokazane.
Uwidoczniono na fig. 1 piec 1 ze złożami fluidalnymi, zasilany w materiały do obróbki. Piec ten jest połączony swoją górną częścią z górną częścią gorącego cyklonu 2, w którym dokonuje się oddzielanie gazów od zasadniczych materiałów stałych, którymi są one zanieczyszczone, materiały te powracają do pieca.
Gorące gazy pochodzące z gorącego cyklonu 2 są kierowane do bloku wymiany termicznej 3, zawierającego na przykład:
- wymiennik przegrzewania o niskiej temperaturze SBT otrzymujący parę z walczaka B kotła i kierujący parę przegrzaną do wymiennika przegrzewania wysokiej temperatury SHT ulokowanego w piecu,
- odparowywacz V przekazujący wy tworzoną parę do walczaka B kotła,
- podgrzewacz wody otrzymujący wodę zasilającą i wysyłający ją do walczaka B kotła.
Gazy wychodzące z bloku wymiany termicznej 3 są kierowane do oddzielacza gazciała stałe 4, gdzie gazy są oddzielane od grubej frakcji C lotnych popiołów, które są zbierane w podstawie cyklonu 4.
Gazy, oddzielane w ten sposób od wspomnianej frakcji, są przekazywane do urządzenia obróbki dymów TF, skąd są one usuwane przez wentylator wyciągowy V i kierowane do podstawy komina CH.
Piec 1, który jest przedmiotem niniejszego wynalazku, jest przedstawiony bardziej szczegółowo na fig. 2 i 3.
Opisany przykład odnosi się do pieca o dwóch bocznych złożach fluidalnych gęstych.
Piec zawiera obudowę 10, która może mieć przekrój prostokątny i która obejmuje cztery ściany 11, 12, 13, i 14.
Część niższa 16 pieca jest w kształcie odwróconego ostrosłupa ściętego, lub w kształcie odwróconego pseudoostroshipa o dwóch ścianach równoległych, lub w kształcie stożka ściętego. W tej części jest zainstalowane cyrkulujące osiowo złoże fluidalne i obejmujące część dolną 18, nad którą wznosi się część górna 18', jak zostało wyjaśnione w drugim z cytowanych wyżej opisów patentowych. Część dolna 18 cyrkulującego złoża fluidalnego jest zasilana w paliwo poddane pirolizie pochodzące zwłaszcza ze spływu bocznego złoża gęstego 28, jak to będzie przedstawione dalej.
Ruszt 19, w podstawie części dolnej 18 złoża, jest wyposażony w dysze 20 pozwalające wtłaczać powietrze, zwane powietrzem pierwotnym, oznaczone na rysunku przez strzałkę AP, mogące ewentualnie być mieszane z dymami pobieranymi częściowo na wejściu El urządzenia do obróbki dymów TF.
Powyżej rusztu 19 są usytuowane doprowadzenia powietrza wtórnego AS, które może również być ewentualnie mieszane z dymami pobieranymi częściowo na wejściu El urządzenia do obróbki dymów TF.
Środki podgrzewu pieca, nie pokazane, usytuowane powyżej rusztu 19, pozwalają podgrzać zespół pieca począwszy od stanu zimnego lub letniego, oraz doprowadzić go do temperatury niezbędnej dla zapewnienia spalania materiału odpadowego.
Pod rusztem 19 jest usytuowany aparat do usuwania 22 pozostałości, taki jak ekstraktor ślimakowy chłodzony lub ekstraktor suchy.
W przykładzie, przedstawionym na fig. 2 i 3, piec zawiera dwa boczne złoża fluidalne gęste 28 i 48.
Złoże fluidalne Gęste 28 utworzone przy ścianie 11 ma trzon 29, korzystnie nachylony i w którym są usytuowane dysze nawiewu 30 kierunkowe, to znaczy których kierunek strumienia dmuchania może być nastawiany pomiędzy kierunkiem prostopadłym do płaszczyzny trzonu i kierunkiem równoległym do tej płaszczyzny. Dysze są zasilane powietrzem (oznaczonym AF), ewentualnie mieszanym z dymami zawróconymi do obiegu pochodzącymi z punktu El. Złoże fluidalne gęste 28 jest częściowo wstrzymywane przez ściankę spływu 31 podniesioną na zakończeniu trzonu 29 równolegle do ściany 11.
179 698
Złoże fluidalne gęste 28 jest zasilane przez materiał odpadowy do obróbki, który według podstawowej cechy charakterystycznej wynalazku, jest wtryskiwany do złoża fluidalnego gęstego w wielu punktach ściany 11, korzystnie na wysokości większej od wysokości górnej części ścianki spływu 31.
Zasilanie jest dokonywane począwszy od nożyc 33 lub 34, które rozdrabniają zwięzły materiał odpadowy na maksymalny rozmiar zawarty między 200 i 400 mm.
Rozdrobniony materiał odpadowy jest wprowadzany bądź przez przewody 35 zaopatrzone w podajnik śrubowy 36, bądź grawitacyjnie przewodami 37. Znane środki nie pokazane pozwalają regulować wydatek wprowadzanego materiału odpadowego.
W przedłużeniu trzonu 29 jest usytuowany przewód 39 (lub kilka przewodów, jeżeli to niezbędne) zbierający elementy ciężkie nie podlegające fluidyzacji takie jak złom żelazny, butelki, kawałki szkła i temu podobne, lub elementy które nie uległy pirolizie. Te elementy są kierowane do podstawy części dolnej 18 cyrkulującego złoża fluidalnego, z ewentualnym wstępnym przejściem w urządzeniu sortującym 40, skąd są wydobywane te elementy, które nie będą przeszkadzały fluidyzacji i kierowane do podstawy części dolnej 18 cyrkulującego złoża fluidalnego.
Zaznacza się, że dymy zawrócone do obiegu, na przykład pobrane częściowo w El w górnej części urządzenia obróbki dymów TF, mogą być wtłoczone do przewodów 39.
Przewody 39 są zaopatrzone, w pobliżu rusztu 19 w środki do regulacji wydatku ciał stałych przemieszczających się w tych przewodach. Tymi środkami mogą być regulowane doprowadzenia powietrza 39'.
Ściana 11 gdzie jest wprowadzany materiał odpadowy jest zabezpieczona przez pokrycie węglikiem krzemu lub dowolnym innym materiałem odpornym na środowisko redukujące. Użyteczność tego pokrycia będzie wykazana dalej.
Zgodnie z wynalazkiem drugie boczne złoże fluidalne gęste 48 jest utworzone wzdłuż ściany 12, która w opisanym przykładzie jest ścianą przeciwległą do ściany 11. Posiada ona ściankę spływu 51, ruszt 52 i dysze przedmuchiwania 53 zasilane powietrzem (oznaczonym AF), ewentualnie dodawanymi odchlorowanymi dymami zawróconymi do obiegu, na przykład pochodzącymi z ujęcia E2 poniżej obróbki dymów TF.
Podstawa złoża gęstego 48 jest połączona przewodami 59 z częścią dolną 18 cyrkulującego złoża fluidalnego.
Przewidziane są środki do regulacji wydatku ciał stałych przemieszczających się w tych przewodach 59. Środki te mogą być utworzone poprzez doprowadzenia powietrza 59' o regulowanym wydatku.
W złożu gęstym 48 jest usytuowany organ wymiany ciepła SHT, który może obejmować parowniki i/lub przegrzewacze pary o wysokiej temperaturze.
Piec jest uzupełniony iniektorami 54 powietrza, zwanego powietrzem trzeciorzędnym, które są usytuowane na czterech bokach pieca na wysokości większej od wysokości bocznych złóż fluidalnych gęstych. Tam jeszcze powietrze trzeciorzędne może być mieszane z dymami zawróconymi do obiegu pochodzącymi z ujęcia El, dla tego sąiniektory położone na złożu gęstym 28 i odchlorowanymi pochodzącymi z ujęcia E2 dla złoża gęstego 48.
Jak zostało to już wyjaśnione w cytowanych wcześniej opisach patentowych, temperatura panująca w środku pieca jest wyższa od 850°C a przeważnie zawiera się między 850 i 950°C dla przestrzegania reglamentacji dotyczącej spalania materiału odpadowego.
Stosunek przekroju S2 mierzonego powyżej ścianek spływu 31 i 51 do przekroju SI mierzonego między tymi ściankami spływu jest zawarty między 1,05 i 2.
Prędkość gazów fluidyzacyjnych w dolnej części osiowej 18 (strzałki skierowane do góry FI) jest, w pustym trzonie, zawarta między 3 i 12 m/s.
Prędkość powierzchniowa gazów fluidyzacyjnych, w pustym trzonie, w bocznych złożach gęstych zawarta jest między 0,3 i 2,5 m/s.
Przy ustalonym stosunku Ś2/S1 powyższe wartości prędkości i temperatur są nastawne za pomocą parametrów utworzonych przez:
- wydatek wprowadzanego materiału odpadowego,
- wydatki powietrza pierwotnego, wtórnego
179 698 i trzeciorzędnego,
- skład granulometryczny materiału złoża w cyrkulacji,
- stopień zapełnienia ciałami stałymi pieca.
Funkcjonowanie pieca jest następujące.
Materiał odpadowy zgrubnie rozdrobniony jest wprowadzany do pieca. Przy nagłym styku zsuwającej się warstwy ciał stałych ze ścianą, która ma temperaturę wyższą od 850°C (przeważnie zawartą między 870 i 900°C), chlor zawarty w materiale odpadowym jest wydzielany natychmiast w efekcie pirolizy błyskawicznej (lub pirolizy natychmiastowej) i prawie całość tego gazu zostaje uniesiona do góry pieca (strzałki F2) i przechodzi do gorącego cyklonu 2. Pokrycie węglikiem krzemu ściany 11, gdzie następuje zasilanie materiałem odpadowym chroni ją przed działaniem korozji gorącego chloru połączonego z gazami redukującymi (głównie CO).
Ten efekt pirolizy jest uzyskany poprzez mieszanie się wprowadzanego materiału odpadowego i ciał stałych spadających na ścianę w postaci gęstej warstwy w następstwie działania części górnej 18' cyrkulującego złoża fluidalnego.
Zaobserwowano, że złoże fluidalne gęste 48 jest zasilane poprzez warstwę gęstą ciał stałych przemieszczających się w rezultacie działania cyrkulującego złoża fluidalnego.
Ponadto zresztą, złoże gęste 48 jest fluidyzowane poprzez mieszaninę powietrza i odchlorowanych dymów, jak zostało to wspomniane wyżej.
Złoże gęste 48 jest więc pozbawione produktów zawierających chlor. Jest zatem możliwe ulokowanie tam organu wymiany ciepła SHT; organ ten będzie umieszczony w środowisku którego temperatura jest około 870°C w ten sposób, że otrzyma się parę przegrzaną do 450 lub 500°C (zamiast 360°C w piecach według stanu techniki, ponieważ nie można było umieszczać wymienników w środowisku o temperaturze wyższej jak 600°C bez obawy o bardzo szybką korozję). To odczuwalne zwiększenie temperatury pary przegrzanej, która jest wykorzystana w niepokazanej turbinie pozwala na zwiększenie sprawności obiegu instalacji (prawo Carnota), a więc rewaloryzację energetyczną materiału odpadowego i nadanie wymiennikom SHT przedłużonej trwałości, co zwiększa w tej samej mierze dyspozycyjność instalacji.
Ponadto zresztą, możliwe jest użytkowanie organów wymiany ciepła mając współczynniki wymiany zewnętrznej 450W/m2oK (zamiast 35W/m2oK w stanie techniki) i DTLM ( różnicę temperatur średnią logarytmiczną) wyższą (450 zamiast 250°C).
Wreszcie nie ma ryzyka zanieczyszczenia organu wymiany ciepła, które to ryzyko prowadzi w technice konwencjonalnej do prawie zdublowania powierzchni wymiany ciepła i do instalowania kosztownych przyrządów do oczyszczania.
Stosowanie tego typu organu wymiany ciepła pozwala na znaczące zmniejszenie jego rozmiaru a więc i kosztu.
Piec fluidalny może działać z ogólnym nadmiarem powietrza, w stosunku do warunków stechiometrycznych, ograniczonym do 1,4, co stanowi podwójną zaletę zgodności z reglamentacją i większą oszczędność niż inne instalacje, które wymagają do swego funkcjonowania nadmiaru powietrza 1,8 lub 1, 9.
Cyrkulujące złoża fluidalne wywołują z natury małe wskaźniki tlenków azotu poprzez niską temperaturę, stopniowanie powietrza i mały wydatek powietrza. Jeżeli jest taka potrzeba, może być brany pod uwagę wtrysk amoniaku w górnej części gorącego cyklonu 2. W ten sposób może być łatwo osiągnięte ograniczenie do 200 mg/m3.
Wtłaczanie regulowane powietrza, zwanego powietrzem trzeciorzędnym, przewidziane na czterech ścianach 11 do 14, a uwidocznione na rysunku poprzez strzałki 54, służy jako powietrze dodatkowe do spalania lotnych materiałów palnych wydzielonych w trakcie błyskawicznej pirolizy. Powietrze to pozwala na szybkie mieszanie gazów z górnej części pieca, co wspomaga usuwanie chloru. Wtłaczanie końcowe powietrza może być przewidziane ewentualnie w górnej części cyklonu 2.
Trzeba zaznaczyć, że korzystnie, ściana na której jest praktykowane połączenie między piecem 1 i cyklonem 2, tutaj ściana 12, jest wybrana z przeciwnej strony ściany 11, gdzie dokonuje się zasilanie pieca.
179 698
Wynalazek stosuje się zarówno do jednoczesnej obróbki materiału odpadowego powiększonego w określonej proporcji o muły stacji oczyszczania, odpadki biomasy, jak również do pospolitych odpadów przemysłowych i odpadów rozdrabniania samochodów.
Wynalazek stosuje się również do obróbki jednoczesnej materiału odpadowego z paliwami kopalnymi, w rodzaju węgla lub pozostałości naftowych. Te ostatnie są wprowadzane na dole niższej strefy części dolnej 18 cyrkulującego złoża fluidalnego 18-18', na przykład przez przewód powrotny z cyklonu 2.
Piec może zawierać środki do wtrysku czynników przyswajających siarkę zawartą w dymach, takie jak wapień.
Jeżeli z jakiejś przyczyny, temperatura gęstego złoża wprowadzania materiału odpadowego jest pożądana niższa jak 870 do 900°C, jest możliwe zasilanie złoża gęstego 28 wprowadzaniem materiału odpadowego z częścią produktów złoża gęstego 48 wymiany cieplnej.
Ściany pieca mogą być w całości lub w części wyłożone rurami. Rurami 60, takimi jak niektóre pokazane na rysunku, przepływa mieszanina wody i pary pochodząca z walczaka kotła i tam powracająca.
Wynalazek nie jest ograniczony do przedstawionego i opisanego rodzaju realizacji.
Można w szczególności przewidzieć, że piec będzie posiadał trzecie boczne złoże fluidalne gęste, wymiana cieplna zostanie zrealizowana z przynajmniej jednym z drugiego i trzeciego gęstych złóż fluidalnych bocznych.
W innej odmianie, piec według wynalazku zawiera trzecie i czwarte boczne złoża fluidalne, wymiana cieplna jest zrealizowana z przynajmniej jednym z drugiego, trzeciego i czwartego złóż fluidalnych bocznych.
W tych dwóch odmianach, możliwe jest zasilanie gęstego złoża zasilania w materiał odpadowy poprzez jedno lub kilka innych złóż gęstych.
Figura 4 przedstawia odmianę, w której ciała stałe zebrane przez złoże gęste 48 są przenoszone do wymiennika ze złożem fluidalnym dodatkowym 70 zanim zostaną ponownie wprowadzone do części dolnej 18 poprzez ukośne przewody 71 zaopatrzone w środki powietrzne 71' regulacji wydatku. To w tym złożu 70 jest umieszczony organ wymiany ciepła SHT.
Gazy fluidyzacyjne złoża 70 są odprowadzane przez przewód 72 do części górnej 18' złoża.
Ta odmiana pozwala rozwiązać ograniczenia wymiarowe wynikające z jednej strony z wymagań hydrodynamiki przepływu gaz - ciała stałe i z drugiej strony z wymagań przestrzegania bilansu cieplnego instalacji wymagających wymienników o znacznych rozmiarach.
179 698
FiG.4
179 698
179 698
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz. Cena 4,00 zł.

Claims (19)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Piec ze złożami fluidalnymi do cieplnej obróbki materiału odpadowego i wymiany ciepła między ciałami stałymi podczas cyrkulacji oraz organem wymiany ciepła, taldm jak parownik i/lub przegrzewacz, piec będący typu zawierającego złoże fluidalne cyrkulujące osiowo i przynajmniej pierwsze i drugie boczne złoża fluidalne gęste utworzone odpowiednio wzdłuż pierwszej i drugiej ściany obudowy pieca, znamienny tym, że zasilanie w materiał odpadowy jest dokonywane w przynajmniej jednym punkcie pierwszej ściany (11), powyżej pierwszego bocznego złoża fluidalnego gęstego (28), oraz zawiera ponadto przynajmniej jeden przewód (39) usuwania elementów ciężkich nie podlegających fluidyzacji, usytuowany w podstawie pierwszego bocznego złoża fluidalnego gęstego (28).
  2. 2. Piec według zastrz. 1, znamienny tym, że przeciwległe do pierwszej ściany (11), utworzone wzdłuż drugiej ściany (12), drugie boczne złoże fluidalne gęste (48) zawiera organ wymiany ciepła.
  3. 3. Piec według zastrz. 1, znamienny tym, że przewód (39) usuwania elementów ciężkich zawiera część nachyloną usytuowaną w przedłużeniu nachylonego trzonu (29) pierwszego bocznego złoża fluidalnego gęstego (28), a dysze (30) nawiewu powietrza, kierujące strumień nastawny, są usytuowane na poziomie powierzchni wymienionego trzonu (29).
  4. 4. Piec według zastrz. 1 albo 3, znamienny tym, że przewód (39) jest zaopatrzony w regulowane środki wtłaczania powietrza (39’) dla regulacji wydatku ciał stałych przemieszczających się w przewodzie (39).
  5. 5. Piec według zastrz. 2, znamienny tym, że podstawa drugiego złoża fluidalnego gęstego (48) jest połączona przez przynajmniej jeden przewód (59) z częścią dolną (18) cyrkulującego złoża fluidalnego.
  6. 6. Piec według zastrz. 5, znamienny tym, że przewód (59) jest zaopatrzony w regulowane środki wtłaczania powietrza (59') dla regulacji wydatku ciał stałych przemieszczających się w przewodzie (59).
  7. 7. Piec według zastrz. 1 albo 3, znamienny tym, że pierwsze boczne złoże fluidalne gęste (28), do którego jest wprowadzony materiał odpadowy i cyrkulujące osiowo złoże fluidalne są fluidy zowane poprzez mieszaninę powietrza pierwotnego i dymów zawróconych do obiegu.
  8. 8. Piec według zastrz. 2 albo 5, znamienny tym, że drugie boczne złoże fluidalne gęste (48) jest fluidyzowane poprzez mieszaninę powietrza i odchlorowanych dymów zawróconych do obiegu.
  9. 9. Piec według zastrz. 1, znamienny tym, że na wysokości większej od wysokości punktów wprowadzania materiału odpadowego pierwszej ściany (11), przez każdą ze ścian (11, 12, 13, 14) wprowadzane jest za pomocą iniektorów (54) o nastawnym wydatku powietrze, zwane powietrzem trzeciorzędowym.
  10. 10. Piec według zastrz. 9, znamienny tym, że powietrze trzeciorzędne (54) jest mieszane z dymami zawróconymi do obiegu i odchlorowanymi, przynajmniej powietrze trzeciorzędne wtłaczane w ścianie gdzie jest usytuowane złoże fluidalne gęste wymiany ciepła.
  11. 11. Piec według zastrz. 7, znamienny tym, że podstawa pieca zawiera środki (22) usuwania materiałów obojętnych.
  12. 12. Piec według zastrz. 1 znamienny tym, że przewód (39) usuwania elementów ciężkich nie podlegających fluidyzacji jest przyłączony do urządzenia sortującego (40) i usuwającego elementy obojętne.
  13. 13. Piec według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że piec zawiera trzecie boczne złoże fluidalne, wymiana ciepła jest dokonywana z przynajmniej jednym z wymienionych, drugim (48) i trzecim, złożem fluidalnym bocznym.
    179 698
  14. 14. Piec według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że piec zawiera trzecie i czwarte boczne złoża fluidalne, wymiana ciepła jest zrealizowana z przynajmniej jednym z wymienionych, drugim, trzecim i czwartym, złożem fluidalnym bocznym.
  15. 15. Piec według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera środki do zasilania złoża fluidalnego materiałem odpadowym z częścią materiałów przynajmniej jednego złoża wymiany ciepła.
  16. 16. Piec według zastrz. 1 albo 9, znamienny tym, że jest połączony z gorącym cyklonem (2), ściana (12) gdzie jest dokonane przyłączenie pieca do cyklonu jest przeciwległa do ściany (11), gdzie dokonuje się zasilania materiałem odpadowym.
  17. 17. Piec według zastrz. 1 albo 9, znamienny tym, że ściany pieca zawierają rury (60) wymiany ciepła.
  18. 18. Piec według zastrz. 2 albo 5, znamienny tym, że zawiera złoże fluidalne dodatkowe (70), mieszczące organ wymiany ciepła (SHT), zasilane przez część ciał stałych drugiego złoża fluidalnego gęstego (48), zaopatrzone w środki (AF) fluidyzacji, przynajmniej jeden przewód (71) powrotny ciał stałych do części dolnej (18) cyrkulującego złoża fluidalnego, i jeden odgazowywacz (72) kierujący gazy do części górnej (18') cyrkulującego złoża fluidalnego.
  19. 19. Piec według zastrz. 1, znamienny tym, że materiał odpadowy jest utworzony z mieszaniny odpadków miejskich i/lub materiału odpadowego wybranego zwłaszcza wśród mułów osadnikowych, odpadków biomasy, odpadów przemysłowych i odpadów rozdrabniania, i/lub paliw kopalnych wybranych zwłaszcza wśród węgla i pozostałości naftowych.
    * * *
PL96318505A 1995-06-07 1996-06-05 Piec ze zlozami fluidalnymi do cieplnej obróbki materialu odpadowego PL PL PL PL PL PL PL179698B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9506707A FR2735041B1 (fr) 1995-06-07 1995-06-07 Reacteur a lits fluidises pour le traitement thermique des dechets
PCT/FR1996/000844 WO1996040837A1 (fr) 1995-06-07 1996-06-05 Reacteur a lits fluidises pour le traitement thermique des dechets

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL318505A1 PL318505A1 (en) 1997-06-23
PL179698B1 true PL179698B1 (pl) 2000-10-31

Family

ID=9479704

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL96318505A PL179698B1 (pl) 1995-06-07 1996-06-05 Piec ze zlozami fluidalnymi do cieplnej obróbki materialu odpadowego PL PL PL PL PL PL

Country Status (17)

Country Link
US (1) US5954001A (pl)
EP (1) EP0747462B1 (pl)
JP (1) JPH10506985A (pl)
KR (1) KR970704858A (pl)
CN (1) CN1077130C (pl)
AT (1) ATE188726T1 (pl)
CA (1) CA2196808A1 (pl)
CZ (1) CZ21797A3 (pl)
DE (1) DE69606093T2 (pl)
DK (1) DK0747462T3 (pl)
ES (1) ES2140798T3 (pl)
FR (1) FR2735041B1 (pl)
HU (1) HU220428B (pl)
PL (1) PL179698B1 (pl)
PT (1) PT747462E (pl)
SK (1) SK17297A3 (pl)
WO (1) WO1996040837A1 (pl)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2758748B1 (fr) * 1997-01-30 1999-04-02 Gec Alsthom Stein Ind Installation de valorisation energetique de dechets urbains et assimiles
FR2758747B1 (fr) * 1997-01-30 1999-04-02 Gec Alsthom Stein Ind Installation de valorisation energetique de dechets urbains et assimiles
JPH10253011A (ja) 1997-03-13 1998-09-25 Hitachi Zosen Corp 燃焼装置
US6367395B1 (en) * 2000-11-06 2002-04-09 Tommy D. Masek Method of disposing of animal waste
US20040100902A1 (en) * 2002-11-27 2004-05-27 Pannalal Vimalchand Gas treatment apparatus and method
FR2918160A1 (fr) * 2007-06-28 2009-01-02 Inst Francais Du Petrole Procede de preparation d'une charge mixte contenant de la biomasse et une coupe hydrocarbonnee lourde en vue d'une gazeification ulterieure.
DE102008064321A1 (de) * 2008-09-19 2010-04-01 Ecoenergy Gesellschaft Für Energie- Und Umwelttechnik Mbh Externe Frischluftvorwärmung bei Feststofffeuerungen
CN103506056B (zh) * 2012-06-28 2015-09-30 广东先导稀材股份有限公司 无筛板的流化床及三氯化硼的制备方法
CN106594747B (zh) * 2017-01-26 2018-06-15 严志谋 改进的无害化垃圾焚烧炉

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4165717A (en) * 1975-09-05 1979-08-28 Metallgesellschaft Aktiengesellschaft Process for burning carbonaceous materials
GB2070960B (en) * 1980-01-15 1984-06-06 Flameless Furnaces Ltd Fluidised bed combustors
US4335662A (en) * 1980-09-12 1982-06-22 Combustion Engineering, Inc. Solid fuel feed system for a fluidized bed
JPS57501646A (pl) * 1980-09-23 1982-09-09
DE3322971C3 (de) * 1983-06-25 1994-07-28 Lentjes Ag Wirbelschichtreaktor
DE3721341C1 (de) * 1987-06-27 1988-11-17 Bbc Brown Boveri & Cie Verfahren zum thermischen Zersetzen von Abfallmaterial sowie Wirbelschicht-Pyrolysereaktor zur Durchfuehrung des Verfahrens
US4992245A (en) * 1988-03-31 1991-02-12 Advanced Silicon Materials Inc. Annular heated fluidized bed reactor
US5091156A (en) * 1989-02-13 1992-02-25 A. Ahlstrom Corporation Waterwalls in a fluidized bed reactor
FR2661113B1 (fr) * 1990-04-20 1993-02-19 Stein Industrie Dispositif de realisation d'une reaction entre un gaz et un materiau solide divise dans une enceinte.
FR2690512B1 (fr) * 1992-04-27 1994-09-09 Stein Industrie Réacteur à lit fluidisé circulant comportant des échangeurs extérieurs alimentés par la recirculation interne.
US5325823A (en) * 1992-12-24 1994-07-05 Foster Wheeler Energy Corporation Large scale fluidized bed reactor
FI93274C (fi) * 1993-06-23 1995-03-10 Ahlstroem Oy Menetelmä ja laite kuuman kaasuvirran käsittelemiseksi tai hyödyntämiseksi

Also Published As

Publication number Publication date
KR970704858A (ko) 1997-09-06
DE69606093T2 (de) 2000-08-24
CN1155897A (zh) 1997-07-30
SK17297A3 (en) 1997-07-09
ES2140798T3 (es) 2000-03-01
PL318505A1 (en) 1997-06-23
HUP9700364A3 (en) 1999-11-29
DK0747462T3 (da) 2000-06-26
HUP9700364A2 (hu) 1998-05-28
EP0747462B1 (fr) 2000-01-12
ATE188726T1 (de) 2000-01-15
JPH10506985A (ja) 1998-07-07
DE69606093D1 (de) 2000-02-17
CA2196808A1 (fr) 1996-12-19
EP0747462A1 (fr) 1996-12-11
FR2735041A1 (fr) 1996-12-13
CZ21797A3 (en) 1997-05-14
US5954001A (en) 1999-09-21
HU220428B (hu) 2002-01-28
PT747462E (pt) 2000-04-28
FR2735041B1 (fr) 1997-07-11
WO1996040837A1 (fr) 1996-12-19
CN1077130C (zh) 2002-01-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1227970A (en) Method and apparatus for combustion of diverse materials and heat utilization
EP0581869B1 (en) Pulsed atmospheric fluidized bed combustor apparatus and process
PL177992B1 (pl) Układ do spalania z obiegowym złożem fluidalnym
US4724777A (en) Apparatus for combustion of diverse materials and heat utilization
PL187706B1 (pl) Sposób i urządzenie do wytwarzania i wykorzystania gazów z odpadów
US4909162A (en) Installation for low-temperature carbonization of waste and impure materials
PL180643B1 (pl) Sposób i uklad wtórnego zasilania kotlów przemyslowych i grzewczych z fluidalna komora spalania zawierajaca zloze cyrkulacyjne sluzacy do redukcji emisji SOx i NOx z tych kotlów PL PL PL PL PL
PL179698B1 (pl) Piec ze zlozami fluidalnymi do cieplnej obróbki materialu odpadowego PL PL PL PL PL PL
CA2624054C (en) A boiler producing steam from flue gases with high electrical efficiency and improved slag quality
WO2017014299A1 (ja) 竹材を主燃料にしたバイオマス発電システムおよび該バイオマス発電システムにおける竹材の燃焼方法
CN101526220A (zh) 双工质双循环污泥焚烧炉
EP0126619A2 (en) Improvements in and relating to a method and apparatus for combustion of materials
CN1125980A (zh) 高温下处理固体物料的方法
PL194866B1 (pl) Sposób i urządzenie do obróbki wilgotnego materiału trudnego do obróbki za pomocą spalania
EP1365192B1 (en) A power boiler and a method for burning fuel in a boiler
US6003475A (en) Plant for the combustion of fossil fuel and biomaterial or waste
JP2005330370A (ja) 間接加熱式流動床ガス化装置
JP3285740B2 (ja) 廃棄物の焼却熱を利用した過熱蒸気製造装置
JP3276271B2 (ja) 廃棄物の焼却熱を利用した過熱蒸気製造装置
JPH01208610A (ja) 高含水可燃物の燃焼方法及び装置
JP2004219067A (ja) 焼却装置
JP3029517B2 (ja) 廃熱ボイラ付流動床式ごみ焼却炉
JP3508036B2 (ja) 循環流動層発電用ボイラ
JP3145867B2 (ja) ごみ焼却処理装置
JP3268214B2 (ja) 廃棄物の焼却熱を利用した過熱蒸気製造装置