PT93247A - Camara de combustao de turbilhao - Google Patents

Description

METALLGESELLSCHAFT ΑΚΤIENGESELLSCHAFT "CÂMARA DE COMBUSTÃO DE TURBILHÃO» A presente invenção diz respeito a uma câmara de combis tão para a combustão de material combustível sob a forma de grãos finos num leito fluidificado, a temperaturas de 700 a 1.100°C, com um revestimento resistente ao fogo colocado na fa ce interior da câmara de combustão, na zona inferior da câmara.

Na patente de invenção DE-OS 36 23 177 encontra-se des. crita uma câmara de combustão deste género. 0 revestimento da face interior da câmara de combustão cobre aqui, sob a forma de uma alvenaria, o terço inferior da parede interior da câmara de combustão. Os gases que sobem no interior da câmara de combustão são arrefecidos parcialmente pela refrigeração da parede da câmara de combustão por meio de água, reduzindo-se por isso a velocidade das moléculas dos gases nesta zona. Imediatamente junto da face interior da parede da câmara de combustão, em espgs ciai por cima do revestimento, observa-se portanto uma corren-teddescendente dos gases. Esta corrente descendente tem uma ac-ção abrasiva, 0 que conduz, em especial imediatamente por cima da extremidade superior do revestimento, a um desgaste considerável da parede de aço, visto que se formam aí fortes turbilhões. 0 objeeto da presente invenção consiste em proteger a parede interior da câmara de combustão na zona particularmente sujeita a desgaste imediatamente acima da extremidade superior do revestimento, de uma maneira simples. Segundo a presente in- vençio isso consegue-se se o revestimento apresentar ng extre-mididgísuperior um friso alargado. Sobre este friso forma-s«, durante a operação de combustão, uma acumulação de materiais sólidos que protege a zona da parede da câmara de combustão mais sujeita ao desgaste. 0 friso alargado que termina por cima do revestimento tem de ser mais largo do que a espessura da parede de alvenaria, tendo convenientemente uma largura igual a pelo menos 1,5 vezes a espessura da parede do revestimento imediatamente abai xo do revestimento. Na prática, a largura do friso situa-se na gama de 10 a 60 cm, de preferência de 15!a 50 cm.

No que respeita ao revestimento resistente ao fogo, trata-se, de uma maneira eonhecida, de uma camada de protecção, por exemplo de betão ou de alvenaria. A altura do revestimento é usualmente de 0,2 a 0,6 vezes a altura da câmara de combustão. A zona superior da câmara de combustão não apresenta qualquer revestimento, a fim de ai poder obter-se uma boa transferencia do calor para uma melhor produção de vapor. A configuração do revestimento com um friso alargado •"ecomends-se sobretudo para as câmaras de combustão pertencentes ao grupo das instalações de combustão que funcionam segundo o princípio do leito fluidificado circulante. Descrevem-se par menores dos leitos fluidificados circulantes na patente de invenção DE-BS 25 39 5^6. Há neste easo velocidades elevadas dos gases, de cerca de k a 7 m/s na zona inferior da câmara de combustão, sendo também eomparativamente elevadas as velocidades no sentido descendente junto da parede interior da câmara de com bustão. 0 desgaste por abrasão na parede da câmara de combustão é por isso notável. As câmaras 'de combustão deste género são na maioria dos casos, de maneira conhecida, formadas como parede de tubos, constituída por tubos condutores de água colocados verticelmente uns ao lado dos outros.

Descrevem-se a seguir pormenores da presente invenção, com referencia aos desenhos anexos, cujas figuras representam: A fig. 1, um corte longitudinal da câmara de combustão numa representação esquemática5 A fig. 2, a zona superior da parede de alvenaria em cor te longitudinal, numa representação ampliada; e A fig. 3, uma variante do friso, em corte longitudinal. A câmara de combustão da fig. 1 apresenta uma parede de tubos (1) cilíndrica, que esta' em ligação com uma conduta “distribuidora (2) anular inferior e uma conduta de recolha (3) anu lar superior. Conduz-se água de refrigeração para a conduta (*f), a qual se vaporiza parcialmente nos tubos verticais da. parede (1). Uma mistura dè vapor de água e ãgua acumula-se na conduta anular superior (3) e é retirada pela conduta (5). A secção transversal da câmara de combustão pode ser não só circular como também quadrada ou rectangular.

Para a câmara de combustão são introduzidos mpteriais combustíveis sob a forma de grãos finos, por exemplo carvão, através da conduta (7). Estes materiais combustíveis são queimados com ar proveniente da conduta (8), sendo o ar primeiramen te conduzido através de uma grelha distribuidora (9). Por uma questão de simplificação eliminaram-se outros injectores orientados pa.ra o interior da câmara de combustão para entrada de ar. A grelha (9) não é absolutamente necessária. Na câmara de com- bustão, na qual existem as condições de um leito fluidificado ou de um leito fluidificado circulante, as partículas finas dos materiais combustíveis queimam-se a temperaturas compreendidas entre 700 e 1.1Q0°C. Os gases da combustão contendo matérias sólidas deixam a câmara de combustão através do canal (10). A zona inferior da fade interior da parede de tubos (1) estã pro tegida contra o desgaste e o sobreaquecimento por um revestimen to resistente ao fogo (12). A dissipação de calor através da parede de tubos (1) tem como consequência um escoameíito turbilho nar dos gases na vizinhança da face interior da parede de tubos, . verificando-se velocidades consideráveis no sentido descenden te. Para proteger o material, usualmente aço, contra o desgaste, na face interior da parede de tubos, na zona mais em perigo imediatamente por cima do revestimento (12), o revestimento apresenta na extremidade superior um friso alargado (l*t), repre sentado ampliado na fig. 2.

Durante o serviço da câmara de combustão, forma-se no friso uma acumulação fixa (15) de materiais sólidos (fig. 2). 0 friso (1*4·) é suficientemente largo para que a acumulação (15), apesar dos gases em turbilhão, se mantenha permanentemente sobre o friso (1*+). A largura (B) do friso é igual a pelo menos 1,5 vezes e, de preferência 2 a *+ vezes, a espessura (x) do revestimento (12). A acumulação (15) impede que a face interior da parede de tubos (1) imediatamente por cima do revestimento (12) fique exposta ao desgaste pelas matérias sólidas que tur-bilhonam em redor.

No caso da fig. 3, pode observar-se uma variante que apresenta um friso (l^a) com uma saliência voltada para cima

(17)j que constitui um apoio adicional para a aglomeração de materiais sólidos (15) que se forma. Na fig. 3, esta também representada a maneira como 0 friso e o revestimento são fixados na parede de tubos, por ganchos horizontais (18) e (19). Para maior clareza, não se representaram estes ganchos nas fig. 1 e 2. \

Rei

Claims (4)

1. -6- REIVINDICAÇÕES 1,- Câmara de combustão para a combustão de materiais combustíveis com grãos finos em um leito fluidizado a temperaturas de 700 a 1 100°C, gue compreende um revestimento resistente ao fogo colocado na face interior da parede arrefecida por agua da câmara de combustão na zona inferior da câmara, caracterizada por o reves timento apresentar na extremidade superior um friso alargado.
2. 2,- Câmara de combustão de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o friso ter uma largura pelo menos 1,5 vezes maior do que a espessura da parede do revestimento por baixo do friso.
3. 3,- Câmara de combustão de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizada por o friso apresentar uma protuberância. 4.-.
4. 4,- Câmara de combustão de acordo com a reivindicação 1, e uma qualquer das reivindicações seguintes, caracterizada por fazer parte de uma combustão no leito fluidizado circulante, Lisboa, 22 de Fevereiro de 1990 O Agsite Oficial da Prcprsdade lndu„;.^,i