PL180643B1 - 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 - Google Patents
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 PLInfo
- Publication number
- PL180643B1 PL180643B1 PL95310156A PL31015695A PL180643B1 PL 180643 B1 PL180643 B1 PL 180643B1 PL 95310156 A PL95310156 A PL 95310156A PL 31015695 A PL31015695 A PL 31015695A PL 180643 B1 PL180643 B1 PL 180643B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- boiler
- fluidized bed
- heat exchanger
- steam
- boilers
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 13
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims abstract description 32
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims abstract description 22
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 19
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 claims abstract description 13
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- 239000006028 limestone Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 51
- 239000003570 air Substances 0.000 claims description 22
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 14
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 claims description 2
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 claims description 2
- 238000003303 reheating Methods 0.000 claims 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 239000003921 oil Substances 0.000 abstract description 5
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 abstract description 5
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract description 3
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 abstract 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 12
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 6
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 4
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 4
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000005243 fluidization Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- TXKMVPPZCYKFAC-UHFFFAOYSA-N disulfur monoxide Inorganic materials O=S=S TXKMVPPZCYKFAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 description 1
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical compound S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B31/00—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements or dispositions of combustion apparatus
- F22B31/0007—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements or dispositions of combustion apparatus with combustion in a fluidized bed
- F22B31/0069—Systems therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
Abstract
1 Sposób wtórnego zasilania kotlów przemyslowych 1 grzew- czych z fluidalna komora spalania zawierajaca zloze cyrkulacyjne sluzacy do redukcji emisji SOx i NOx z tych kotlów, w którym naj- pierw do spalarki z fluidalnym zlozem cyrkulacyjnym doprowadza sie weglowe paliwo stale, oraz powietrze i kamien wapienny, a na- stepnie gorace gazy spalinowe wprowadza sie do kotla parowego, znam ienny tym , ze zapala sie niskogatunkow e stale paliwo w obecnosci kamienia wapiennego i uruchamia fluidalne zloze cyr- kulacyjne w temperaturze okolo 1144 K wytwarzajac cieplo i gazy spalinowe zawierajace czastki stale, przy czym weglowe paliwo stale spala sie, oraz wytwarza sie pare nasycona w pierwotnym wy- mienniku ciepla (80), a nastepnie oddziela sie gazy spalinowe od czastek stalych przy uzyciu oddzielacza czastek 1 doprowadza sie oddzielone czastki stale z powrotem do spalarki ze zlozem fluidal- nym do dalszego spalenia i ponownej cyrkulacji, po czym doprowa- dza sie mieszanine paliwa weglowego (68) i powietrza (69) do paleniska kotla (60), zawierajacego komore spalania 1 wymiennik ciepla (82), a nastepnie spala sie mieszanine i prowadzi gazy spali- nowe oddzielone od czastek stalych do komory spalania paleniska kotla (60) i miesza sie te gazy z gazami spalinowymi wytwo- rzonymi w komorze spalania paleniska kotla wytwarzajac miesza- nine gazów zawierajaca okolo 70% gazów powstalych w spalarce z fluidalnym zlozem cyrkulacyjnym oraz okolo 30% gazów spalino- wych powstalych w komorze spalania paleniska kotla (60), przy czym kontroluje sie calkowite wytwarzanie ciepla przez utrzymy- wanie ciepla wejsciowego zloza eyrkulacyjnego do spalarki (20) na poziomie okolo 70 do 90% 1 ciepla wejsciowego paleniska kotla (60) na poziomie okolo 30 do 10%, podczas gdy ogólna ilosc ciepla wejsciowego do wody zasilajacej odpowiada ilosci ciepla wejsciowego do kotla (60) 1 do spalarki (20), a poza tym FIG. 1 PL PL PL PL PL
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób i układ wtórnego zasilania kotłów przemysłowych i grzewczych z fluidalną komorą spalania zawierającą złoże cyrkulacyjne, służący do redukcji emisj i SOX i NOX z tych kotłów. Kotły takie służą do wytwarzania energii przy redukcj i emisj i zanieczyszczeń przemysłowych w trakcie wytwarzania energii, to znaczy przy spalaniu materiałów zawierających węgiel, a dokładnie zasiarczonego węgla i materiałów zawierających niewielką ilość węgla w zasadniczo stechiometrycznych warunkach, w cyrkulacyjnym złożu fluidalnym.
W opisie patentowym USA nr 4 103 646 przedstawiono kocioł ze złożem fluidalnym, mający dwie strefy: w pierwszej strefie znajduje się węgiel i wapień, fluidyzowane powietrzem o dużej szybkości i spalane w celu związania tlenku siarki, przy czym cząstki wychodzące z pierwszej strefy sąprzemieszczane do drugiej strefy, czyli do stacjonarnego złoża fluidalnego powietrzem o małej szybkości. Cząstki pozostające w wolnym złożu są z powrotem włączane do obiegu w pierwszej strefie. Druga strefa zawiera wymienniki ciepła.
Patent USA nr 4 616 576 ujawnia sposób dwustopniowego spalania, wykorzystującego pierwsze i drugie fluidyzowane złoże cyrkulacyjne.
Paliwo jest dostarczane do pierwszego fluidyzowanego złoża cyrkulacyjnego i jest w nim spalane w redukcyjnych warunkach przy temperaturze od około 973 do 1273 K. Cząstki są oddzielane od gazów wyrzucanych z pierwszego fluidyzowanego złoża cyrkulacyjnego i włączane ponownie do obiegu w pierwszym fluidyzowanym złożu cyrkulacyjnym. Gazy spalinowe kieruje się do drugiego cyrkulacyjnego złoża fluidalnego, które zawiera czynnik absorbujący siarkę, taki jak wapno, które działa po spaleniu i redukuje powstawanie NOX.
Patent USA nr 5 156 099 przedstawia zmodyfikowany kocioł z fluidyzowanym złożem cyrkulacyjnym, to znaczy kocioł z fluidyzowanym złożem cyrkulacyjnym z wewnętrznym odzyskiwaniem ciepła, w którym fluidyzowana część złoża podzielona jest na główną komorę spalania i komorę odzysku energii cieplnej. Dwa rodzaje komór dostarczania powietrza są umieszczone poniżej głównej komory spalania: jedna dla zapewnienia dużej szybkości fluidyzacji, i druga dla zapewnienia małej prędkości fluidyzowania fluidyzowanej substancji, co powoduje wirowy i cyrkulacyjny przepływ substancji fluidyzowanej w komorze spalania. Gaz spalinowy jest kierowany do oddzielacza odśrodkowego i małe cząsteczki zbierane w nim wracają do głównej komory spalania.
Patent USA nr 4 936 047 opisuje sposób redukcji ilości gazowych związków siarki uwalnianych podczas spalania paliw zawierających siarkę, który obejmuje: mieszanie paliwa z wodnym roztworem wapnia zawierającym absorbent siarki; poddanie roztworu atmosferze redukcyjnej reaktora w celu zamiany przynajmniej 20% materiału zawierającego węgiel w stan gazowy, podczas zwęglania materiału; umieszczenie zwęglonego materiału w piecu i spalanie w temperaturze przynajmniej 1780° w obecności tlenu zwiększającego reakcję siarki do siarczanu wapnia.
Patent USAnr5178101 przedstawia sposoby redukcj i tlenków azotu, które sąwytwarzane w opalanych węglem kotłach z fluidyzowanym złożem, które obejmują: odpływ z fluidyzowanego złoża kotła spalin wytworzonych w obszarze reakcji termicznych, w którym paliwo i powietrze są spalane w celu wytworzenia zmodyfikowanego podgrzanego strumienia, przejście zmodyfikowanego podgrzanego strumienia ponad pierwszym złożem katalizatora w celu utlenienia N2O i NOX do NO2, ochłodzenie strumienia gazów spalinowych, oraz przej ście ochłodzonego strumienia ponad utleniającym złożem katalizatora w celu utlenienia pozostałych spalin.
Przedmiotem wynalazku jest sposób wtórnego zasilania kotłów przemysłowych i grzewczych z fluidalnąkomorąspalania zawierającązłoże cyrkulacyjne służący do redukcji emisji SOX i NOX z tych kotłów, w którym najpierw do spalarki z fluidalnym złożem cyrkulacyjnym dopro
180 643 wadza się węglowe paliwo stałe, oraz powietrze i kamień wapienny, a następnie gorące gazy spalinowe wprowadza się do kotła parowego.
Istota wynalazku polega na tym, że zapala się niskogatunkowe stałe paliwo w obecności kamienia wapiennego i uruchamia fluidalne złoże cyrkulacyjne w temperaturze około 1144 K wytwarzając ciepło i gazy spalinowe zawierające cząstki stałe. Węglowe paliwo stałe spala się, oraz wytwarza się parę nasyconą w pierwotnym wymienniku ciepła, a następnie oddziela się gazy spalinowe od cząstek stałych przy użyciu oddzielacza cząstek i doprowadza się oddzielone cząstki stałe z powrotem do spalarki ze złożem fluidalnym do dalszego spalenia i ponownej cyrkulacji, po czym doprowadza się mieszaninę paliwa węglowego i powietrza do paleniska kotła, zawierającego komorę spalania i wtórny wymiennik ciepła. Następnie spala się mieszaninę i prowadzi gazy spalinowe oddzielone od cząstek stałych do komory spalania paleniska kotła i miesza się te gazy z gazami spalinowymi wytworzonymi w komorze spalania paleniska kotła wytwarzając mieszaninę gazów zawierającą około 70% gazów powstałych w spalarce z fluidalnym złożem cyrkulacyjnym oraz około 30% gazów spalinowych powstałych w komorze spalania paleniska kotła. W sposobie tym kontroluje się całkowite wytwarzanie ciepła przez utrzymywanie ciepła wej ściowego złoża cyrkulacyjnego do spalarki, na poziomie około 70 do 90% i ciepła wej ściowego paleniska kotła na poziomie około 30 do 10%, podczas gdy ogólna ilość ciepła wejściowego do wody zasilającej odpowiada ilość ciepła wejściowego do kotła i do spalarki. Poza tym prowadzi się nasyconą parę wytworzoną w pierwotnym wymienniku ciepła i miesza z nasyconą parą wytworzoną we wtórnym wymienniku ciepła, po czym prowadzi się zmieszaną nasyconą parę wodnądo pierwotnego przegrzewacza, umieszczonego w sekcji wejściowej paleniska kotła, a następnie przegrzaną parę prowadzi się do wtórnego przegrzewacza, umieszczonego w spalarce fluidalnej, i dogrzewa się przegrzaną parę we wtórnym przegrzewaczu oraz prowadzi się przegrzaną parę do otworu wejściowego turbiny parowej.
Korzystnie, węglowe paliwo stałe we fluidalnym złożu cyrkulacyjnym jest niskogatunkowym, mocno zasiarczonym węglem.
Węglowe paliwo stałe podawane do paleniska kotła wybiera się z grupy zawierającej węgiel, olej opałowy i gaz.
Przedmiotem wynalazku jest również układ wtórnego zasilania kotłów przemysłowych i grzewczych z fluidalną komorą spalania zawierającą złoże cyrkulacyjne, służący do redukcji emisji SOX i NOX z tych kotłów, który obejmuje spalarkę z cyrkulacyjnym złożem fluidalnym zawierającą komorę spalania do spalania paliw węglowych stałych z domieszką kamienia wapiennego i powietrza oraz pierwotny wymiennik ciepła. Kocioł parowy połączony ze spalarką.
Istota tego wynalazku polega na tym, że układ posiada oddzielacz cząstek, a kocioł zawiera komorę spalania do spalania paliwa węglowego i powietrza oraz wtórny wymiennik ciepła. Poza tym układ posiada przewody, łączące pierwotny wymiennik ciepła z wtórnym wymiennikiem ciepła, i pierwotny przegrzewacz pary usytuowany w kotle oraz wtórny przegrzewacz połączony z pierwotnym wymiennikiem ciepła, z którego to przegrzewacza wyprowadzone są przewody doprowadzające przegrzaną parę do turbiny parowej.
Korzystnie, oddzielacz cząstek stanowi gorący oddzielacz odśrodkowy.
Układ i urządzenie według wynalazku, dla wtórnie zasilanych kotłów z fluidyzowanym złożem cyrkulacyjnym nie wymaga większych zmian części ciśnieniowych w porównaniu z istniejącymi kotłami. Wynalazek pozwala na spalanie taniego, mocno zasiarczonego węgla, lub innych niskogatunkowych paliw stałych, redukuje emisję przez zakłady, oraz przestrzega wymagań Aktu o Czystości Powietrza z 1990 w efektywny pod względem kosztów sposób.
Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku na którym; fig. 1 przedstawia schemat układu wtórnie zasilanego kotła; fig. 2 przedstawia układ cyrkulacji wody/pary dla kotła z paleniskiem cyklonowym; fig. 3 - schemat cyrkulacji wody/pary dla kotła opalanego sproszkowanym węglem, olejem, lub gazem; oraz fig. 4 przedstawia schemat cyrkulacji wody/pary dla kotła z cyrkulacyjnym złożem fluidalnym.
180 643
5·
Na fig. 1 przedstawiony jest schemat układu wtórnie zasilanych kotłów przemysłowych i grzewczych, oznaczony generalnie numerem 10. Układ 10 zawiera spalarkę 20, z cyrkulacyjnym złożem posiadającą komorę spalania 22, która jest ograniczona przez dolną ścianę 24, boczne ściany 30 i 30', oraz górną ścianę 26. Komora spalania ma cylindryczny kształt wykorzystywany w znanych rozwiązaniach, oraz skonstruowana jest z rurowych ścian, które służą jako wymienniki ciepła, korzystnie, gdy pokryte sąogniotrwałąsubstancją. Węglowe paliwo stałe, takie jak mocno zasiarczony węgiel, powietrze i wapień wprowadzane są do komory spalania 22 przez górną ścianę 24, przy pomocy otworów wlotowych odpowiednio 27,28 oraz 29. W komorze spalania węgiel spalany jest dopóki złoże nie zostanie wprowadzone w stan fluidyzacji przez odpowiedni bilans paliwa węglowego, powietrza i wapnia. Komora spalania 22 pracuje w temperaturze od około 108 8 do 1201 K, a korzystnie 1144 K. Taka niska temperatura spalania zmniej sza ilości tlenków azotu (NOX) włączając NO2 wytwarzanych podczas spalania. Praca komory spalania w takiej temperaturze ułatwia reakcje chemiczne pomiędzy CaO obecnym w wapniu i SOX, który jest niepożądany w paliwie węglowym. Warunki zapewnione w komorze spalania powodują spalanie podstachiometryczne, to znaczy powietrze wprowadzone do komory spalania zawiera mniej tlenu niż wymaga tego całkowite spalenie paliwa węglowego. Paliwo nie zostaje całkowicie spalone, i wytwarzana jest atmosfera redukcyjna, w której powstaje mniej tlenku azotu, niż mogłoby powstać przy nadwyżce tlenu. Gaz spalinowy unosi się ponad fluidyzowanym złożem, unosząc małe cząstki materii, takie jak siarczan wapnia, niespalone paliwo, które tworzą spaliny z procesu spalania. Spaliny wydobywające się z komory spalania 22 kierowane są kanałem 31 do gorącego oddzielacza odśrodkowego 40. W gorącym oddzielaczu odśrodkowym 40 cząstki stałe są oddzielane i usuwane ze spalin. Stałe cząstki są zawracane do komory spalania 22, na przykład za pomocą otworów 27, 28 i 29 do dalszego spalania i ponownej cyrkulacji, lub mogą być usunięte z gorącego oddzielacza odśrodkowego innym sposobem (nie pokazanym). W rezultacie użycia gorącego oddzielacza odśrodkowego, gazy spalinowe opuszczające gorący oddzielacz odśrodkowy są prawie wolne od cząstek stałych. Spaliny z gorącego oddzielacza odśrodkowego 40 są kierowane kanałem 32 do kotła 60.
Kocioł 60 składa się z dolnej ściany 64, bocznych ścian 62 i 62', oraz górnej ściany 66. Dolna ściana zawiera otwory wlotowe 68, 69, oraz 70, przez które węgiel, powietrze i olej, lub gaz, wprowadzane sądo kotła. Kanał 72 stanowi komin, przez który spaliny sąuwalniane do atmosfery. Kocioł 60 skonstruowany jest z serii częściowych ścian utworzonych z rur (nie pokazanych) rozmieszczonych w pewnych odstępach i służących jako wymiennik ciepła zawierający wewnątrz płyn wymieniający ciepło.
Kocioł 60 spala mieszaninę węgla i powietrza, oleju i powietrza, gazu i powietrza, lub ich kombinacji. Kocioł 60 wytwarza również gazy spalinowe, które mieszane sąponad płomieniem z gazami spalinowymi skierowanymi do kotła z gorącego oddzielacza odśrodkowego 40 przez kanał 32 przy czym 70% gazów spalinowych pochodzi ze spalarki, a 30% gazów spalinowych pochodzi z kotła. Zgodnie z tym, 100% zmieszanych gazów przepływa przez kocioł. Ponadto, spalarka 20 i kocioł 60 pracują pod ścisłą kontrolą ilości paliwa, odpowiedniej mieszaniny wprowadzanego paliwa i powietrza tak, że utrzymywany jest następujący skład mieszaniny wejściowej:
do 90% mieszaniny ze spalarki; oraz do 10% mieszaniny z kotła.
W spalarce następuje znacząca redukcja NOX, od momentu, gdy pracuje on w niskich temperaturach z przedziału od około 1088 do 1201 K. Kocioł pracuje w wyższych temperaturach w przedziale od około 1905 do 1994 K. Spaliny z kotła wchodzą do atmosfery po wcześniej szym ostudzeniu ich w kominie 72.
Temperatura mieszaniny gazów spalinowych opuszczających kocioł jest obniżona z powodu niskiej temperatury spalania węgla w spalarce. W celu kompensacji niskiej temperatury, pierwotny przegrzewacz 90, oraz wtórny przegrzewacz 100, sąużywane do zwiększenia temperatury pary podgrzewanej w wymiennikach ciepła spalarki i w kotle.
180 643
W związku z wytwarzaniem pary, (w odniesieniu do fig. 1), spalarka wyposażona jest w wymiennik ciepła, w którym krąży płyn wymieniający ciepło. Ciepło wytworzone w spalarce produkuje nasyconą parę w wymienniku ciepła.
Kocioł 60 wyposażony jest także w wymiennik ciepła (nie pokazany) zawierający wewnątrz płyn wymieniający ciepło. Ciepło wytworzone w kotle wytwarza nasyconą parę w wymienniku ciepła.
Przewód 200 płynu wymieniającego ciepło przenosi nasyconą parę wytworzoną w wymienniku ciepła umieszczonym w komorze spalania 22, podczas gdy, przewód 210 płynu wymieniającego ciepło przenosi nasyconą parę wytworzoną w wymienniku ciepła umieszczonym w kotle 60. Dwa przewody płynów wymieniających ciepło łączą się, a para nasycona z dwóch źródeł miesza się i jest kierowana do pierwotnego przegrzewacza 90 za pomocą przewodu 220 płynu wymieniającego ciepło. Nasycona para jest przegrzewana w pierwotnym przegrzewaczu 90 i następnie kierowana jest za pomocą dodatkowego przewodu 240 do wtórnego przegrzewacza 100, który może być integralną częścią spalarki 20, lub umieszczony na zewnątrz spalarki. Przegrzana para jest kierowana z wtórnego przegrzewacza 100 do turbiny parowej za pomocą dodatkowego przewodu 260, w celu wytworzenia przez układ energii elektrycznej.
Wracając do opisu układ obiegu wody/pary w niniejszym wynalazku, fig. 2 schematycznie pokazuje układ obiegu wody/pary dla kotła posiadającego palenisko cyklonowe.
Komora spalania 22 fluidyzowanego złoża (pokazana na fig. 1) wyposażona jest w pierwotny wymiennik ciepła 80 posiadający palczaste żebra usztywniające, które zawierają wodę podgrzewaną w nich przez spalaną mieszankę węgla, powietrza i wapnia. Woda zasilająca wymiennik ciepła 80, jak również cały układ, dostarczana jest przez otwór wlotowy A i jest przenoszona przewodami łączącymi punkty B, C i D. Dwufazowy obwód, to znaczy, wodny i parowy, są oznaczone przewodami łączącymi punkty D, E, F, G i H. Obwód pary dla nasyconej pary wyznaczony jest przewodami łączącymi punkty Η, I, L, Μ, N, O, P, Q i R; podczas gdy obwód dla przegrzanej pary wyznaczony jest przewodami łączącymi punkty H, J, K, Μ, N, O, P, Q i R.
Odnosząc się do obu fig. 1 i fig. 2, nasycona para wytwarzana w pierwotnym wymienniku ciepła 80 komory spalania 22 kierowana jest za pomocą przewodu 200 płynu wymieniającego ciepło do zmieszania w przewodzie 220 płynu wymieniającego ciepło z nasyconąparą wytworzoną w pierwotnym wymienniku ciepła w kotle, lub we wtórnym wymienniku ciepła 82, kierowaną przewodem 210 płynu wymieniającego ciepło. Przewód 220 płynu wymieniającego ciepło prowadzi do pierwotnego przegrzewacza 90 umieszczonego pomiędzy punktami M-N, gdzie nasycona para jest przegrzewana. Z pierwotnego przegrzewacza, przegrzana para jest kierowana za pomocą przewodu 240 do wtórnego przegrzewacza 100 umieszczonego pomiędzy punktami P-Q. Z wtórnego przegrzewacza, przegrzana para kierowana jest do turbin wytwarzających elektryczność.
Figura 3 ilustruje układ obiegu wody/pary dla kotłów /opalanych sproszkowanym węglem, olejem, lub gazem. Układ jest analogiczny do pokazanego na fig. 2 dla kotła/opalanego cyklonem.
Figura 4 ilustruje układ obiegu wody/pary dla kotła ze złożem cyrkulacyjnym. Układ jest analogiczny do pokazanego na fig. 2 i 3.
Układ i sposób według niniejszego wynalazku mogą być użyte z niewielkimi zmianami konstrukcyjnymi do wtórnego zasilania istniejących kotłów, palenisk, które spalająróżne paliwa węglowe włączając zasiarczony, niskogatunkowy węgiel, który znacznie redukuje przemysłowe zanieczyszczenia zawierające SOX i NOX. Skuteczność redukcji SOX i NOX w kotłach posiadających palenisko cyklonowe ilustruje następujący przykład. Jeżeli kocioł posiadający palenisko cyklonowe wytwarzał 2,5 kg/MWh SOX zanim został wyposażony w spalarkę fluidalną to redukcja SOX w zależności od ilości ciepła dostarczanego przez spalarkę fluidalną wynosi:
100% ciepła redukcja 90% SOX
90% ciepła redukcja 81% SOX
80% ciepła redukcja 72% SOX
70% ciepła redukcja 63% SOX
180 643
RedukcjaNOx w kotle wyposażonym w palenisko cyklonowe, który wytwarzał 1 kg/MWh NOX zanim został wyposażony w spalarkę, w zależności od ilości ciepła dostarczanego przez spałarkę fluidalną wynosi:
100% ciepła redukcja 90% NOX
70% ciepła redukcja 81% NOX
180 643
180 643
180 643
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz.
Cena 2,00 zł.
Claims (5)
- Zastrzeżenia patentowe1. Sposób wtórnego zasilania kotłów przemysłowych i grzewczych z fluidalną komorą spalania zawierającą złoże cyrkulacyjne służący do redukcji emisji SOX i NOX z tych kotłów, w którym najpierw do spalarki z fluidalnym złożem cyrkulacyjnym doprowadza się węglowe paliwo stałe, oraz powietrze i kamień wapienny, a następnie gorące gazy spalinowe wprowadza się do kotła parowego, znamienny tym, że zapala się niskogatunkowe stałe paliwo w obecności kamienia wapiennego i uruchamia fluidalne złoże cyrkulacyjne w temperaturze około 1144 K wytwarzając ciepło i gazy spalinowe zawierające cząstki stałe, przy czym węglowe paliwo stałe spala się, oraz wytwarza się parę nasyconą w pierwotnym wymienniku ciepła (80), a następnie oddziela się gazy spalinowe od cząstek stałych przy użyciu oddzielacza cząstek i doprowadza się oddzielone cząstki stałe z powrotem do spalarki ze złożem fluidalnym do dalszego spalenia i ponownej cyrkulacji, po czym doprowadza się mieszaninę paliwa węglowego (68) i powietrza (69) do paleniska kotła (60), zawierającego komorę spalania i wymiennik ciepła (82), a następnie spala się mieszaninę i prowadzi gazy spalinowe oddzielone od cząstek stałych do komory spalania paleniska kotła (60) i miesza się te gazy z gazami spalinowymi wytworzonymi w komorze spalania paleniska kotła wytwarzając mieszaninę gazów zawierającą około 70% gazów powstałych w spalarce z fluidalnym złożem cyrkulacyjnym oraz około 30% gazów spalinowych powstałych w komorze spalania paleniska kotła (60), przy czym kontroluje się całkowite wytwarzanie ciepła przez utrzymywanie ciepła wejściowego złoża cyrkulacyjnego do spalarki (20) na poziomie około 70 do 90% i ciepła wejściowego paleniska kotła (60) na poziomie około 30 do 10%, podczas gdy ogólna ilość ciepła wejściowego do wody zasilającej odpowiada ilości ciepła wejściowego do kotła (60) i do spalarki (20), a poza tym prowadzi się nasyconą parę wytworzoną w pierwotnym wymienniku ciepła (80) i miesza z nasyconąparą wytworzoną we wtórnym wymienniku ciepła (82), po czym prowadzi się zmieszaną nasyconą parę wodną do pierwotnego przegrzewacza (90) umieszczonego w sekcji wejściowej paleniska kotła (60), a następnie przegrzaną parę prowadzi się do wtórnego przegrzewacza (100), umieszczonego w spalarce fluidalnej (20), i dogrzewa się przegrzaną parę we wtórnym przegrzewaczu oraz prowadzi się przegrzaną pary do otworu wejściowego turbiny parowej.
- 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że węglowe paliwo stałe we fluidalnym złożu cyrkulacyjnym jest niskogatunkowym, mocno zasiarczonym węglem (27).
- 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że węglowe paliwo stałe podawane do paleniska kotła wybiera się z grupy zawierającej węgiel (68), olej opałowy i gaz (70).
- 4. Układ wtórnego zasilania kotłów przemysłowych i grzewczych z fluidalną komorą spalania zawierającą złoże cyrkulacyjne służący do redukcji emisji SOX i NOX z tych kotłów, który obejmuje spalarkę z cyrkulacyjnym złożem fluidalnym zawierającą komorę spalania do spalania paliw węglowych stałych z domieszką kamienia wapiennego i powietrza oraz pierwotny wymiennik ciepła, jak również kocioł parowy połączony ze spalarką znamienny tym, że posiada oddzielacz cząstek, a kocioł (60) zawiera komorę spalania do spalania paliwa węglowego i powietrza oraz wtórny wymiennik ciepła (82), a poza tym układ posiada przewody (200, 220), łączące pierwotny wymiennik ciepła (80) z wtórnym wymiennikiem ciepła (82), i pierwotny przegrzewacz pary (90) usytuowany w kotle (60) oraz wtórny przegrzewacz (100) połączony z pierwotnym wymiennikiem ciepła (80), z którego to przegrzewacza wyprowadzone są przewody doprowadzające przegrzaną parę do turbiny parowej.180 643
- 5. Układ według zastrz. 4, znamienny tym, że oddzielacz cząstek stanowi gorący oddzielacz odśrodkowy (40).* * *
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/296,233 US5535687A (en) | 1994-08-25 | 1994-08-25 | Circulating fluidized bed repowering to reduce Sox and Nox emissions from industrial and utility boilers |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL310156A1 PL310156A1 (en) | 1996-03-04 |
| PL180643B1 true PL180643B1 (pl) | 2001-03-30 |
Family
ID=23141170
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL95310156A PL180643B1 (pl) | 1994-08-25 | 1995-08-24 | 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 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5535687A (pl) |
| EP (1) | EP0698763B1 (pl) |
| DE (1) | DE69513106T2 (pl) |
| PL (1) | PL180643B1 (pl) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103363516A (zh) * | 2013-08-01 | 2013-10-23 | 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 | 一种带二次再热的循环流化床锅炉 |
| CN103363517A (zh) * | 2013-08-01 | 2013-10-23 | 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 | 一种700℃及以上蒸汽参数的高床温循环流化床锅炉 |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19528438C2 (de) * | 1995-08-02 | 1998-01-22 | Siemens Ag | Verfahren und System zum Anfahren eines Durchlaufdampferzeugers |
| EP0974471B1 (de) | 1998-07-23 | 2003-01-22 | ILFORD Imaging Switzerland GmbH | Aufzeichnungsmaterialien für den Tintenstrahldruck |
| JP2001050521A (ja) * | 1999-08-06 | 2001-02-23 | Maejima Fumio | 多機能処理装置 |
| US6935251B2 (en) * | 2002-02-15 | 2005-08-30 | American Air Liquide, Inc. | Steam-generating combustion system and method for emission control using oxygen enhancement |
| US20050084434A1 (en) * | 2003-10-20 | 2005-04-21 | Enviroserve Associates, L.L.C. | Scrubbing systems and methods for coal fired combustion units |
| US20100126395A1 (en) * | 2004-08-09 | 2010-05-27 | Richard Gauthier | Process for producing steam and/or power from oil residues with high sulfur content |
| US20080213149A1 (en) * | 2004-08-09 | 2008-09-04 | Richard Gauthier | Process for producing steam and/or power from oil residues |
| ITMI20072291A1 (it) * | 2007-12-06 | 2009-06-07 | Itea Spa | Processo di combustione |
| MX2010009587A (es) * | 2008-02-28 | 2010-11-26 | Roger Ferguson | Planta hibrida de energia electrica. |
| DE102008054038B3 (de) * | 2008-10-30 | 2010-04-29 | Karlsruher Institut für Technologie | Verfahren und Vorrichtung zur Reduzierung von Schadstoffemissionen in Verbrennungsanlagen |
| US8496898B2 (en) * | 2010-02-25 | 2013-07-30 | Nol-Tec Systems, Inc. | Fluidized bed carbon dioxide scrubber for pneumatic conveying system |
| US20110265697A1 (en) * | 2010-04-29 | 2011-11-03 | Foster Wheeler North America Corp. | Circulating Fluidized Bed Combustor and a Method of Operating a Circulating Fluidized Bed Combustor |
| US9657937B2 (en) * | 2010-08-23 | 2017-05-23 | Saudi Arabian Oil Company | Steam generation system having multiple combustion chambers and dry flue gas cleaning |
| FI123704B (fi) * | 2011-02-04 | 2013-09-30 | Foster Wheeler Energia Oy | Menetelmä happipolttokiertoleijupetikattilan käyttämiseksi |
| EP3417206B1 (en) * | 2016-03-24 | 2023-05-24 | Her Majesty The Queen In Right Of Canada As Represented By The Minister Of Natural Resources | System and method for oxygen carrier assisted oxy-fired fluidized bed combustion |
Family Cites Families (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4103646A (en) * | 1977-03-07 | 1978-08-01 | Electric Power Research Institute, Inc. | Apparatus and method for combusting carbonaceous fuels employing in tandem a fast bed boiler and a slow boiler |
| US4173950A (en) * | 1978-07-03 | 1979-11-13 | Combustion Engineering, Inc. | Coal fired fluid bed module for a single elevation style fluid bed power plant |
| US4249377A (en) * | 1978-12-21 | 1981-02-10 | Bratt Jan C | Temperature sensing device for a hot gas engine heater head |
| US4309393A (en) * | 1980-10-14 | 1982-01-05 | Domtar Inc. | Fluidized bed sulfur dioxide removal |
| US4936047A (en) * | 1980-11-12 | 1990-06-26 | Battelle Development Corporation | Method of capturing sulfur in coal during combustion and gasification |
| US4380154A (en) * | 1981-06-23 | 1983-04-19 | Thermacore, Inc. | Clean coal power system |
| US4424765A (en) * | 1982-04-26 | 1984-01-10 | Electrodyne Research Corporation | Steam generator having external fluidized bed combustion means |
| US4765258A (en) * | 1984-05-21 | 1988-08-23 | Coal Tech Corp. | Method of optimizing combustion and the capture of pollutants during coal combustion in a cyclone combustor |
| FI79403C (fi) * | 1984-06-01 | 1989-12-11 | Ahlstroem Oy | Foerbraenningsmetod. |
| ES8704252A1 (es) * | 1985-06-28 | 1987-03-16 | Asea Stal Ab | Caldera de lechos fluidizados multiples |
| US4622904A (en) * | 1985-12-13 | 1986-11-18 | The Babcock & Wilcox Company | Combined fluidized bed calciner and pulverized coal boiler and method of operation |
| DE3644030A1 (de) * | 1986-12-22 | 1988-08-04 | Siemens Ag | Aufgeladener, kohlebefeuerter dampferzeuger |
| US4815418A (en) * | 1987-03-23 | 1989-03-28 | Ube Industries, Inc. | Two fluidized bed type boiler |
| SE457015B (sv) * | 1987-03-25 | 1988-11-21 | Abb Stal Ab | Kraftanlaeggning med foerbraenning i fluidiserad baedd |
| US5029557A (en) * | 1987-05-01 | 1991-07-09 | Donlee Technologies, Inc. | Cyclone combustion apparatus |
| HU201230B (en) * | 1987-11-17 | 1990-10-28 | Eszakmagyar Vegyimuevek | Acaricides with synergetic effect and comprising thiophosphoryl glycineamide derivative as active ingredient |
| US5156099A (en) | 1988-08-31 | 1992-10-20 | Ebara Corporation | Composite recycling type fluidized bed boiler |
| US5084258A (en) * | 1988-10-24 | 1992-01-28 | Lin Ping Wha | Lin flue gas SOx /NOx removal process and its by-product utilization |
| US5033413A (en) * | 1989-05-08 | 1991-07-23 | Hri, Inc. | Fluidized bed combustion system and method utilizing capped dual-sided contact units |
| AT394660B (de) * | 1989-07-28 | 1992-05-25 | Staudinger Gernot | Verfahren zur entfernung bzw. verminderung von gasfoermigen schadstoffen und vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens |
| US5069685A (en) * | 1990-08-03 | 1991-12-03 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Two-stage coal gasification and desulfurization apparatus |
| US5178101A (en) | 1992-03-09 | 1993-01-12 | Radian Corporation | Low NOx combustion process and system |
| US5255507A (en) | 1992-05-04 | 1993-10-26 | Ahlstrom Pyropower Corporation | Combined cycle power plant incorporating atmospheric circulating fluidized bed boiler and gasifier |
| US5237963A (en) * | 1992-05-04 | 1993-08-24 | Foster Wheeler Energy Corporation | System and method for two-stage combustion in a fluidized bed reactor |
-
1994
- 1994-08-25 US US08/296,233 patent/US5535687A/en not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-08-24 PL PL95310156A patent/PL180643B1/pl not_active IP Right Cessation
- 1995-08-24 EP EP95113338A patent/EP0698763B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-08-24 DE DE69513106T patent/DE69513106T2/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103363516A (zh) * | 2013-08-01 | 2013-10-23 | 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 | 一种带二次再热的循环流化床锅炉 |
| CN103363517A (zh) * | 2013-08-01 | 2013-10-23 | 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 | 一种700℃及以上蒸汽参数的高床温循环流化床锅炉 |
| CN103363517B (zh) * | 2013-08-01 | 2015-10-28 | 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 | 一种700℃及以上蒸汽参数的高床温循环流化床锅炉 |
| CN103363516B (zh) * | 2013-08-01 | 2015-10-28 | 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 | 一种带二次再热的循环流化床锅炉 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0698763B1 (en) | 1999-11-03 |
| PL310156A1 (en) | 1996-03-04 |
| DE69513106D1 (de) | 1999-12-09 |
| DE69513106T2 (de) | 2000-06-15 |
| EP0698763A3 (en) | 1996-07-10 |
| EP0698763A2 (en) | 1996-02-28 |
| US5535687A (en) | 1996-07-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4602573A (en) | Integrated process for gasifying and combusting a carbonaceous fuel | |
| 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 | |
| KR100595042B1 (ko) | 연료의 가스화시스템 | |
| JP3203255B2 (ja) | エネルギー生成のために生物燃料又は屑材料を利用する方法と装置 | |
| US5236354A (en) | Power plant with efficient emission control for obtaining high turbine inlet temperature | |
| PL203974B1 (pl) | Układ reaktora lub urzadzenia spalajacego z obiegowym złożem fluidalnym wyposażonego w układ selektywnej redukcji katalitycznej | |
| EP0432293B1 (en) | Method for recovering waste gases from coal combustor | |
| KR20030066714A (ko) | 환열성 및 전도성 열전달 시스템 | |
| JP2009019870A (ja) | 流動層ガス化燃焼炉 | |
| JP3770653B2 (ja) | 流動層炉によるガス化燃焼方法 | |
| JP4238443B2 (ja) | ボイラ発電設備 | |
| PL179698B1 (pl) | Piec ze zlozami fluidalnymi do cieplnej obróbki materialu odpadowego PL PL PL PL PL PL | |
| JPH07506179A (ja) | Pfbc発電所における煙道ガスの公称動作温度を維持するための方法 | |
| CN118361727A (zh) | 一种低热值气化细渣的燃烧方法 | |
| Teir | Modern boiler types and applications | |
| KR950013959B1 (ko) | 유동층장치 | |
| JP3663715B2 (ja) | 循環流動層ボイラ | |
| CN101251250B (zh) | 双炉膛结构的循环流化床锅炉 | |
| CN222747259U (zh) | 一种燃烧装置及燃烧系统 | |
| CN219199181U (zh) | 一种能够提高电石灰焚烧效果的锅炉系统 | |
| JP3364112B2 (ja) | 焼却炉およびその燃焼方法 | |
| JP3838699B2 (ja) | 円筒形流動層ガス化燃焼炉 | |
| JPH1114029A (ja) | 循環流動層燃焼装置及びその運転方法 | |
| SU1430675A1 (ru) | Топка с циркулирующим кип щим слоем | |
| CN201199028Y (zh) | 双炉膛结构的循环流化床锅炉 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Decisions on the lapse of the protection rights |
Effective date: 20050824 |