PT95001B - Sistema de geracao de vapor de leito fluidizado incluindo um separador-ciclone arrefecido de vapor - Google Patents

Sistema de geracao de vapor de leito fluidizado incluindo um separador-ciclone arrefecido de vapor Download PDF

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Iqbal Fazaleabbas Abdulally
Alfred S Touma
Peter Bartkowiak
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Foster Wheeler Energy Corp
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    • 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

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Description

REQUERENTE : FOSTER WHEELER ENERGY CORPORATION
EPÍGRAFE : SISTEMA DE GERAÇÃO DE VAPOR DE LEITO FLUIDIZADO INCLUINDO UM SEPARADOR-CICLONE ARREFECIDO A VAPOR”
MEMÓRIA DESCRITIVA
Antecedentes da invenção
Esta invenção refere-se a um sistema de geração de vapor de leito fluidizado, em particular a um sistema munido de um separador-ciclone arrefecido por vapor gerado no sistema.
Os sistemas de combustão de leito fluidizado são bem conhecidos. Nestes sistemas, o ar passa através de um leito de material particulado, incluindo um combustível fóssil como o carvão e um adsor vente do enxofre libertado na combustão do carvão, para fluidizar o leito e promover a combustão do combustível a uma temperatura relativamente baixa. A água passa num permutador de calor ligado ao leito fluidizado para gerar calor. O sistema de combustão inclui um separador que separa as partículas sólidas arrastadas pelos gases provenientes do leito fluidizado da secção da fornalha e recicla-as para o leito. Isto resulta numa combinação atractiva de factores como sejam uma combustão de elevada eficiência, elevada adsorção de enxofre, baixa emissão de óxidos de azoto e flexibilidade no combustível.
leito fluidizado mais utilizado na secção da fornalha neste tipo de sistemas é normalmente referido como um leito fluidizado de borbulhante no qual o leito de material particulado tem uma densidade relativamente elevada e uma superfície exterior bem definida ou discreta. Outro tipo de leito fluidizado é o leito fluidizado circulante. De acordo com esta técnica, a densidade do leito fluidizado deve ser menor do que a de um leito fluidizado de borbulhante típico, a velocidade do ar é igual ou maior do que a de um leito fluidizado borbulhante, e os gases de combustão, que passam através do leito, arrastam uma quantidade substancial de partículas sólidas finas ficando substancialmente saturados com estas.
Também os leitos fluidizados circulantes são caracterizados por reciclagens de
sólidos relativamente elevadas, o que os torna não susceptlveis de constituírem um modelo de libertação de calor a partir de um combustível, minimizando assim variações de temperatura e consequentemente estabilizando as emissões num nível baixo. A elevada reciclagem de sólidos aumenta a eficiência do aparelho mecânico usado, para separar o gás dos sólidos para reciclagem destes, e o resultante aumento da adsorção de enxofre e do tempo de residência do combustível diminui o consumo de adsorvente e de combustível.
No entanto, existem vários problemas relacionados com este tipo de sistemas fluidizados. Por exemplo, muitas vezes é necessário adicionar superficíes arref ecedoras dispendiosas para sobreaquecimento do vapor gerado na caldeira.Também surgem dificuldades no controlo da gama de temperaturas do vapor gerado no sistema. Além disso, estes tipos de leitos são usados em sistemas, tais como geradores de vapor, que incluem um ou mais separadores-ciclones, normalmente munidos de um colector ligado à sua extremidade inferior, para recolher as partículas sólidas provenientes do separador. 0 separador e o colector possuem , em geral, uma parede externa monolítica de um material refractário resistente à abrasão e isolante de modo que o invólucro exterior seja mantido relativamente frio. Contudo, de modo a se conseguir um isolamento adequado, estas paredes devem ser relativamente espessas, o que faz com que o separador e colector tenham um volume, peso e custo elevados, exigindo ainda tempos de arranque e fecho da operação relati vamente longos e bem controlados,para que não haja fragmentação do refractário. Além disto, o invólucro metálico exterior destes dispositivos não pode ser completamente isolado do exterior, uma vez que isso elevaria a sua temperatura até cerca de 1500°F que é muito superior à temperatura máxima tolerável pela superfície metálica. Ainda frequentemente, os separadores convencionais construídos da forma acima, necessitam de tempos relativamente longos de aquecimento, antes de poderem ser postos em-linha com outro equipamento, de modo a eliminar-se a fragmentação precoce das paredes de refractário, o que é incoveniente e faz aumentar o custo do processo.
Ainda frequentemente, sistemas utilizando leitos fluidizados e separadoresciclone necessitam de redes de distribuição cobertas por refractários, que são relativamente caras, e juntas de dilatação de altas temperaturas, entre o reactor e o ciclone, e entre este e a secção de recuperação de calor, que são bastante sofisticadas e caras.
Sumário da invenção
O objecto da presente invenção é um sistema gerador de vapor que utiliza uma caldeira de leito fluidizado que ultrapassa as desvantagens acima mencionadas dos anteriores sistemas.
r
E ainda objecto da presente invenção um sistema do tipo anterior que elimine a necessidade de separar supeficíes sobreaquecidas.
z
E ainda objecto da presente invenção um sistema do tipo anterior que permita melhorar o controle da gama de temperatura do fluido em aquecimento.
Além disto, a presente invenção tem como objecto um sistema do tipo anterior, no qual a superfície exterior do separador-ciclone é mantida relativamente estável e fria.
z
E ainda objecto da presente invenção um sistema do tipo anterior no qual as perdas de calor e as necessidades de isolamento interno com refractário, são reduzidas.
z
E ainda objecto da presente invenção um sistema do tipo anterior para o qual o volume, o peso e o custo do separador-ciclone são muito inferiores aos dos separadores convencionais.
E ainda objecto da presente invenção um sistema do tipo anterior, para o qual as necessidades de redes de distribuição cobertas por refractários e juntas de dilatação de altas temperaturas, que são dispendiosas, entre o fornalha e o separador-ciclone, e entre este e a secção de recuperação de calor, são minimizadas.
z
E ainda objecto da presente invenção um sistema do tipo anterior que permita inícios e variações de carga relatívamente rápidos.
No sentido de serem satisfeitos estes e outros objectivos,de acordo com a presente invenção, coloca-se um separador-ciclone entre a secção fornalha e a área de recuperação de calor num sistema de geração de vapor. As paredes do separadorciclone estão munidas de tubos que recebem o vapor do barrilete de vapor. O vapor passa através das paredes do separador para as arrefecer antes de passar na área de recuperação de calor. Os gases de combustão gerados na secção fornalha, que arrastam consigo partículas de material, passam no separador-ciclone para separação. As partículas de material separadas são recicladas de volta para a secção fornalha, e os gases separados passam para a área de recuperação de calor.
Breve Descrição dos Desenhos das Figuras
A descrição sucinta feita acima, bem como outros fins, características e vantagens da presente invenção, é apresentada de forma mais detalhada para o arranjo preferido, mas nem por isso menos ilustrativo, de acordo com a presente invenção em conjunto com as figuras anexas:
Figura 1 é uma representação esquemática mostrando o sistema da presente invenção;
Figura 2 representa um corte transversal ao longo da linha 2-2 da Figura 1; e
Figuras 3 e 4 são representações semelhantes à Figura 1, mas representando arranjos alternativos da presente invenção.
Descrição do Arranjo Preferido
Quando referido à figura 1 o número 10 diz respeito, em geral, ao sistema de combustão de leito fluidizado da presente invenção que inclui a secção fornalha 12, um separador-ciclone 14, e uma secção de recuperação de calor 16. A secção fornalha 12 inclui um invólucro vertical 18 e uma camâra com ar, 20 , disposta na extremidade inferior do invólucro que recebe o ar de uma fonte externa. Na interface entre a extremidade inferior do invólucro 18 e a camâra de ar 20, coloca-se um distribuidor de ar, ou grelha 22, para permitir que o ar pressurizado da camâra passe em sentido ascendente através do invólucro 18. Os tubos que formam a parte superior da parede posterior do invólucro 18 são inclinados para fora do plano da parede formando uma passagem 18a para os gases de combustão e partículas de material por eles arrastadas, como será descrito.
Uma ou mais entradas 24 são dispostas através das paredes do invólucro 18 para introdução de material particulado no invólucro. O material particulado pode incluir carvão e partículas relativamente finas de um material adsorvente, tal como o calcário, para adsorver o enxofre formado durante a combustão do carvão, de maneira conhecida. O ar proveniente da camâra 20 fluidiza o material particulado, como será descrito adiante. Compreende-se que o tubo para esgoto regista, com uma abertura no distribuidor de ar 22 e/ou paredes do invólucro 18, para descarregar do invólucro o material particulado esgotado.
As paredes do invólucro 18 são constituídas por uma série de tubos dispostos verticalmente, paralelos entre si,e ligados por alhetas contínuas (não representadas), extendendo-se de porções diâmetralmente opostas de cada tubo, e que estão soldadas entre tubos adjacentes, formando uma estrutura estanque ao ar. Uma vez que esta construção é tradicional, as paredes não serão descritas com mais detalhes.
circuito do fluxo está pronto para a passagem de água, vapor e/ou uma mistura de água vapor (a que se vai chamar fluido”) através dos tubos , de modo que o fluido seja aquecido até que possa ser usado para executar um trabalho como por exemplo impulsionar uma turbina a vapor. Para este fim, as cabeças, que não são mostradas por conveniência de representação, são fornecidas nas extremidades superior e inferior das paredes que formam o invólucro 18, para introduzir o fluido nos, e receber o fluido dos, tubos que formam as respectivas paredes. Um barrilete de vapor 32 de circulação natural é ligado pelas codutas 34 e 36 e outras condutas e cabeças que não são mostradas, às paredes do invólucro 18, para estabelecer o circuito do fluxo do fluido, como será descrito adiante. Este circuito do fluxo inclui um tubo vertical de ligação da secção superior do barrilete de vapor 32 ao separador-ciclone 14.
separador-ciclone 14 inclui uma secção superior formando o telhado, secção 40, uma secção inferior colectora 42 com a forma cónica, e uma secção cilíndrica intermédia 44. A extremidade inferior da secção do colector 42 contém uma cabeça em anel inferior, 48, e uma cabeça em anel superior, 50, está disposta acima da secção do telhado, 40.
Cada uma das secções 40, 42 e 46 são formadas por um grupo de tubos 52, dispostos em torno do separador 14,de forma contínua e espaçada, paralelamente uns aos outros,ligados nas extremidades inferiores à cabeça 48 e nas extremidades superiores à cabeça 50. Conforme se pode verificar da figura 2, os tubos 52 estão dispostos com um certo espaçamento havendo entre tubos adjacentes alhetas que correm de alto a baixo,estando a eles soldadas. A estrutura formada é colocada entre um material refractário interior 56 e um material exterior isolante 58. O material refractário 56 pode ser uma camada relativamente fina de um refractário de elevada condutividade e o material isolante pode ser um qualquer isolante 58 usual.
A parte interior da secção cilíndrica 44 contém uma entrada 60 que pode ser formada dobrando uma porção dos tubos 52 para fora do plano da secção cilíndrica como se mostra em mais detalhe na Patente Norte Americana N- 4.746.337, concedida ao requerente da presente invenção,, e cuja menção é feita para referência.
A secção 42 do colector é formada curvando os tubos 52 radialmente para o interior da secção intermédia 44, e a secção do telhado 40 é formada curvando os tubos 52 radialmente para dentro de um certo ângulo assinalado por 52a, e depois para cima, ângulo assinalado por 52b.
No interior da secção cilíndrica 44 existe um tubo interior ou cilindro, 62, formado por um material metálico sólido, por exemplo aço inoxidável, o qual possui uma parte superior que se estende ligeiramente acima da secção do telhado 40. O tubo 62 prolonga-se até ao interior da abertura circular definida pela contricção formada pelas porções de tubos dobradas 52a e 52b. Entre a superfície exterior do tubo 62 e a superfície interior da secção cilíndrica 44, existe uma zona anelar 64 , pelas razões que adiante se descrevem.
s Um tubo descarga 66 estende-se entre a extremidade inferior da secção do colector 42 e é ligado a um vaso fechado 68, que por sua vez é ligado à parede posterior do invólucro 18 por um tubo 69. O tubo 69 controla, com uma abertura formada na parede exterior do invólucro 18, a introdução de material particulado reciclado do separador 14, de volta ao invólucro, como será descrito adiante.
O barrilete de vapor 32 encontra-se ligado, através da conduta descendente 38 e das condutas ramificadas 38a e 38b, à cabeça em anel inferior 48. O fluido do barrilete de vapor 32 é conduzido pela conduta descendente para as condutas 38a e 38b, por gravidade, e passa em sentido ascendente dos últimos tubos para a cabeça em anel 48, através dos tubos 52 do separador 14, por convecção natural.
Apesar de não se mostrar nos desenhos por conveniência de apresentação, está implícito que a saída 18a da secção fornalha 12 está ligada, por um canal para o gás conveniente, com um invólucro ou semelhante, à entrada 60 do separador 14. Os gases de combustão e material particulado arrastado,vindos do invólucro 18,passam na camara anular 64 do separador, e o material particulado é separado dos gases de combustão devido a forças centrífugas criadas nesta última camâra de uma maneira convencional. Os gases de combustão separados sobem no separador 14 por convecção e são descarregados pelo tubo 62. Apesar de não se mostrar nos desenhos por conveniência de apresentação, entende-se que existem tubos adequados que ligam a conduta 62 do separador 14 a uma entrada existente na parte superior da secção de recuperação de calor, como será descrito.
A secção de recuperação de calor 16 inclui um invólucro 70, cujas paredes são
formadas por uma série de tubos ligados da maneira já descrita às paredes do invólucro 18. As extremidades superior e inferior das paredes que formam a área de recuperação de calor estão ligadas ao circuito de fluxo do fluido, mencionado anteriormente, incluindo o barrilete de vapor 32. Por exemplo, a conduta 74 está ligada à cabeça em anel superior 50 do separador 14, pelas condutas ramificadas 74a e 74. Duas cabeças 76 estão dispostas na extremidade superior das paredes anterior e posterior respectivamente da secção de recuperação de calor 16, e estão ligadas à conduta 74 pelas ramificações 74c e 74d, respectivamente.
O invólucro 70 contém pares de sobreaquecedores primários 80a e 80b, sobreaquecedores finais 82a e 82b ,e pré-aquecedores 84a e 84b, todos formados por uma série de feixes de tubos permutadores de calor, e todos ligados às cabeças 88. Pressupõem-se que as cabeças 88 estão ligadas ao circuito de fluxo de fluido, atrás mencionado, incluindo o barrilete de vapor 32 e/ou a uma turbina de vapor.
Os tubos que formam a parte terminal superior da parede anterior do invólucro são dobrados para fora do plano da parede, para formar uma entrada 70a que recebe os gases vindos da conduta 62 do separador 14.
Estes gases passam no interior do invólucro 70 como se mostra pelas linhas a tracejado na figura 1. No invólucro 70 os gases passam sucessivamente através dos sobreaquecedores 80a, 80b, 82a e 82b e dos pré-aquecedores 84a e 84b. Na parede posterior do invólucro 70 existe uma saída 70b para descarga dos gases,também ilustrada pelas linhas a tracejado.
Os sólidos separados vindos do separador 14 passam através da secção do colector 42 do separador, para e através,do cilindro descarga 66, antes de passarem através do vaso fechado 68 e do cilindro 69, para injecção no invólucro 18.
Em operação, o material combustível particulado vindo da entrada 24 é introduzido no invólucro 18 e o material adsorvente pode também ser introduzido da mesma forma,, quando necessário. O ar pressurizado, proveniente de uma fonte externa,passa para e através da camara de ar 20, através do distribuidor de ar 22 e para o interior do invólucro 18 para fluidizar o material.
A ignição do material combustível particulado é feita através de um acendedor (não representado) ou semelhante. Quando a temperatura do material atinge um valor aceitavelmente elevado, é descarregado combustível adicional para o invólucro 18 a partir da entrada 24.
O material no invólucro 18 é queimado ou gaseificado pelo calor, na secção de fornalha 12, e a mistura de ar e produtos gasosos resultantes da combustão r
(normalmente referidos como gases de combustão) passam em sentido ascendente através do invólucro 18, e arrastam ou separam o material particulado relativamente fino do invólucro.
A velocidade do ar introduzido, através da camara de ar 20, e através do distribuidor de ar 22 e para o interior do invólucro 18, é estabelecida de acordo com o tamanho do material particulado no invólucro 18 e de forma que se obtenha um leito fluidizado circulante, isto é, o material particulado é fluidizado numa extensão em que se atinge um arrastamento ou separação substancial do material particulado no leito. Assim, os gases de combustão que passam para a parte superior do invólucro 18 estão bastante saturados com o material particulado.
Os gases de combustão saturados passam para a parte superior do invólucro 18 e saiem através da saída 18a, passando então através da tubagem (não representado) para a entrada 60 do separador 14, como é ilustrado pelas linhas a tracejado na figura 1. A entrada 60 é construída de modo a que os gases de combustão, contendo o material em partículas, entrem com uma direcção aproximadamente tangente à camara 641 circulando desta forma em torno da camara. As partículas sólidas arrastadas são, por isso, projectadas, através de forças centrífugas, contra a parede interna da secção cilíndrica 44 onde se acumulam e caiem, por gravidade, no colector 42. Os gases restantes na camara 64, relativamente limpos, são impedidos pela secção do telhado 40, de sairem pelo topo e entram no cilindro 62, através da sua parte inferior. Os gases passam através do tubo 62 antes de sairem pela extremidade superior do cilindro. Os gases passam então através da tubagem (não representada) para a entrada 70a da secção 16 de recuperação de calor e daí, em sentido descendente, ao longo do invólucro 70 e através dos sobreaquecedores 80a, 80b, 82a e 82b, e dos pré-aquecedores 84a e 84b antes de saírem, pela saída 70b, para o equipamento externo.
O fluido acumulado no barrílete de vapor 32 separa-se em líquido e vapor com o fluido relativamente quente, ou vapor, e sobe para a parte superior do barrilete por conveção natural , e o fluido relativamente frio, ou líquido, desce para a parte inferior do barrilete. O vapor proveniente da parte superior do barrilete 32 passa, através das condutas 38,38a e 38b para a cabeça em anel inferior 48 do separador 14 e passa, por convecção , em sentido ascendente através dos tubos 52 dispostos em paralelo. Uma vez que o vapor está a uma temperatura inferior à temperatura do separador 14, em particular dos gases de combustão no separador, a temperatura no separador diminui. O vapor é colectado na cabeça superior 50 e passa, através dos
--4 r tubos 74,74a, 74b, 74c, e 74d, para as cabeças 76 da secção 16 de recuperação de calor. O vapor passa em sentido descendente, através das paredes que formam o invólucro 70, para as cabeças inferiores (não representadas) que estão ligadas ao circuito de fluxo incluindo o barrilete de vapor 32.
O material partículado separado no separador passa, pelo colector 42, pela conduta 66 e vaso fechado 68 , antes de ser injectado, pela conduta 69, no interior do leito fluidizado circulante do invólucro 18.
O vapor proveniente do barrilete passa então, em sentido descendente, para a extremidade inferior do separador 14, e ascendentemente, em paralelo através dos tubos 52, antes de passar à secção de recuperação de calor.
O arranjo das figuras 3 e 4 é semelhante ao das figuras 1 e 2 e têm constituintes idênticos, os quais são referidos pelas mesmas referências. No arranjo da figura 3, a cabeça em anel colocada na parte inferior do separador 14 está dividida em duas secções separadas 48a e 48b. O vapor passa da zona superior do barrilete de vapor 32, descendentemente através da conduta descendente 38 e depois ascendentemente através de uma ramificação 38a para a cabeça em anel 48a. Desta secção o vapor passa ascendentemente através dos tubos 52 que formam aproximadamente a metade esquerda do separador 14 como é mostrado na figura 3. A cabeça em anel da zona superior do separador 14 é dividida em duas secções separadas 50a e 50b ligadas por uma conduta 74’. As secções de cabeças em anel 50a e 50b estão ligadas respectivamente aos tubos 52, formando o lado esquerdo e o lado direito do separador 14 de forma que o vapor passe ascendentemente através dos tubos 52 que formam o lado esquerdo do separador, entre na secção cabeça em anel 50a e passe, pelo conduta 74’, para a secção da cabeça em anel 50b, antes de passar em sentido descendente pelos tubos 52 que formam o lado direito do separador 14. Em seguida, o vapor entra na cabeça em anel 48b, da qual passa para a ramificação 38b. A esta ramificação é ligada uma conduta ascendente que inclui os cilindros ramificados 75a e 75b, respectivamente ligados às cabeças 76 da secção 16 de recuperação de calor, para que o vapor passe através das paredes do invólucro 70, como é descrito no arranjo precedente.
Assim, de acordo com o arranjo da figura 3, o vapor passa descendentemente para a zona inferior do separador 14, ascendentemente através da zona do separador,descendentemente através de uma outra parte do separador, em seguida ascendentemente para a secção 16 de recuperação de calor e descendentemente através da última secção.
De acordo com o arranjo da figura 4, as duas secções de cabeça em anel 48a e 48b contêm uma comunicação do fluxo do fluido com as extremidades inferiores dos tubos 52 do separador 14, como descrito nos arranjos precedentes, e duas secções de cabeça em anel 50a e 50b munidas com uma comunicação do fluxo do fluido com as extremidades superiores dos últimos tubos. De acordo com o arranjo da figura 4, da zona superior do barrilete de vapor 32 prolonga-se uma conduta 90 que está ligada, por ramificações 90a e 90b, às secções de cabeça em anel 50a e 50b respectivamente. Uma conduta 92 está ligada, pelas ramificações 92a e 92b, às cabeças inferiores 48a e 48b respectivamente, e pelas condutas ramificadas 92c e 92d, respectivamente às cabeças 76 da secção 16 de recuperação de calor.
De acordo com o arranjo da figura 4, o vapor circula da zona superior do barrilete de vapor 32, através da conduta 90 e das ramificações 90a e 90b para as secções de cabeça em anel superiores 50a e 50b, respectivamente. O vapor circula da cabeça em anel superior 50a em sentido descendente, através dos tubos 52 que formam a parte esquerda do separador 14, e da cabeça em anel superior 50b descendentemente através dos tubos que formam a parte direita do separador 14, como é ilustrado na figura 4. As cabeças em anel inferiores 48a e 48b estão ligadas aos tubos 52 que formam as partes esquerda e direita do separador 14 respectivamente, e estão ainda ligadas pelas ramificações 92a e 92b à conduta elevatória 92. O vapor circula então descendentemente ao longo do separador 14 até às secções de cabeça em anel inferiores 48a e 48b, e através das ramificações 92a e 92b, para a conduta elevatória 92, ascendente,e desta para as cabeças 76 da secção 16 de recuperação de calor através das ramificações 92c e 92d.
Do arranjo da presente invenção resultam muitas vantagens. Por exemplo, a temperatura do separador 14 é bastante reduzida devido à passagem de fluido relativamente frio através das suas paredes. Assim, reduzem-se as perdas de calor do separador 14, e a necessidade de um isolamento refractário interno é diminuída. Além disto, o volume, o peso e o custo do separador 14 da presente invenção é muito inferior ao dos separadores convencionais, e o início e as mudanças de carga podem ser relativamente rápidas. E ainda minimizada a necessidade de redes de distribuição cobertas por refractários e juntas de dilatação de altas temperaturas , dispendiosas, entre o reactor e o separador-ciclone, e entre este e a secção de recuperação de calor. Ainda é melhorado o sobreaquecimento do fluido assim como a capacidade de controlo da sua temperatura,
Está claro que podem ser feitas alterações no que se descreveu anteriormente
sem se sair do âmbito da presente invenção. Por exemplo, a conduta interna 62 do separador 14 pode ser formada por tubos de forma semelhante ao separador 14, e estes últimos podem ser ligados ao circuito de fluxo que inclui o barrilete de vapor 32. Além disto, poder-se~ia empregar qualquer outro arranjo, de acordo com a presente invenção, das cabeças em anel 48 e 50 descritas e mostradas nos desenhos.
Outras modificações, alterações e substituições estão implicadas na descrição anterior e em certas condições até mesmo algumas características da invenção, ainda que empregues sem a correspondente utilização das outras características, E portanto apropriado que as reivindicações anexas sejam construídas de forma lata e de uma maneira consistente com o âmbito da invenção.

Claims (13)

    REIVINDICAÇÕES
  1. (1) um barrilete de vapor;
    (1) um envólucro compreendendo:
    (a) uma série de tubos paralelos; e (b) meios para ligar os referidos tubos de modo a formar uma estrutura estanque ao ar;
    (1) um cilindro interior; e (2) um envólucro exterior em redor do referido cilindro interior, de modo a formar uma câmara, compreendendo o referido envólucro exterior:
    (a) uma série de tubos paralelos; e (b) meios de ligação dos referidos tubos, de modo a formar uma estrutura estanque ao ar.
    (C) uma secção de recuperação de calor compreendendo:
    (1) um envólucro contendo um material sólido particulado incluindo combustível; e (2) meios para a introdução de ar no referido envólucro, a uma velocidade suficiente para fluidizar o referido material particulado, e manter a combustão ou gaseificação do dito combustível, para produzir gases de combustão, os quais sobem no referido envólucro, e arrastam uma parte do dito material particulado;
    (B) um separador-ciclone compreendendo:
    1- Um sistema gerador de vapor de leito fluidizado, caracterizado pelo facto de compreender:
    (A) uma secção fornalha compreendendo:
  2. 2- Um sistema, conforme reivindicado na reivindicação 1, caracterizado pelo facto de o dito separador-ciclone compreender uma secção cilíndrica, um colector e uma cobertura, respectivamente, ligado às extremidades da referida secção cilíndrica, e formada pelos tubos referidos.
    (2) meios para ligar o referido barrilete aos ditos tubos, para formar o referido envólucro exterior do referido separador, para passar vapor pelo dito envólucro exterior, para arrefecer o dito separador; e (3) meios para ligar os referidos tubos que formam o dito envólucro exterior, aos ditos tubos da referida secção de recuperação de calor, de modo a que o fluido a passar através destes tubos seja aquecido pelos referidos gases de combustão separados.
    (2) uma série de feixes de tubos, dispostos no referido envólucro;
    (D) meios para passar os referidos gases de combustão, da referida secção da fornalha para a referida câmara, para separar o dito material particulado arrastado dos ditos gases de combustão, através de forças centrífugas;
    (E) meios para fazer a passagem do material particulado separado, dos referidos separadores, de volta para a secção da fornalha;
    (F) meios para passar os ditos gases de combustão para a secção de recuperação de calor; e (G) meios para circular os fluidos, compreendendo:
  3. 3- Um sistema, conforme reivindicado na reivindicação 1, caracterizado pelo facto de os ditos tubos que formam o dito cilindro exterior do referido separador-ciclone estarem separados, e incluindo o dito cilindro exterior uma série de aletas dispostas ao longo do comprimento dos ditos tubos, e ligadas aos mesmos para formar uma estrutura estanque ao ar.
  4. 4- Um sistema, conforme reivindicado na reivindicação 1, caracterizado pelo facto de os referidos meios para ligar o dito barrilete de vapor aos referidos tubos que formam o dito envólucro exterior do separador referido, incluírem uma primeira cabeça em anel ligada, para comunicação do escoamento do fluido, às extremidades inferiores dos referidos tubos formando o dito envólucro exterior do referido separador, e uma segunda cabeça em anel ligada, para comunicação do escoamento do fluido, às extremidades superiores dos referidos tubos formando o dito envólucro exterior do referido separador.
  5. 5- Um sistema, conforme reivindicado na reivindicação 4, caracterizado pelo facto de os referidos meios para ligar o dito barrilete de vapor aos referidos tubos que formam o dito envólucro exterior do separador referido, incluírem, ainda, condutas e meios de ligação do referido barrilete de vapor à primeira cabeça em anel referida, para passar vapor, em sentido ascendente, através destes últimos tubos referidos.
  6. 6- Um sistema, conforme reivindicado na reivindicação 4, caracterizado pelo facto de os ditos meios para ligar os referidos tubos do dito envólucro exterior aos referidos tubos da dita secção de recuperação de calor, compreenderem, ainda, condutas e meios de ligação da segunda cabeça em anel referida, aos ditos tubos da referida secção de recuperação de calor.
  7. 7- Um sistema, conforme reivindicado na reivindicação 4, caracterizado pelo facto de a primeira e segunda cabeças em anel referidas possuirem duas secções ligadas, respectivamente, a partes dos referidos tubos, de modo a formarem o dito envólucro exterior do referido separador, e compreendendo os ditos meios de ligação referidos, do dito barrilete de vapor aos últimos tubos referidos, ainda, condutas e meios de ligação do dito barrilete de vapor a uma secção da primeira cabeça em anel referida, para passar vapor, em sentido ascendente, através de alguns dos últimos tubos referidos, para a segunda cabeça em anel referida.
  8. 8- Um sistema, conforme reivindicado na reivindicação 7, caracterizado pelo facto de os referidos meios para ligar o dito barrilete de vapor aos ditos tubos que formam o referido envólucro exterior, do dito separador, compreenderem, ainda, condutas e meios de ligação adicionais para ligar uma secção da segunda cabeça em anel referida à outra secção da mesma, para passar o referido vapor em sentido descendente, através da parte restante dos últimos tubos referidos, para a outra secção da primeira cabeça em anel referida.
  9. 9- Um sistema, conforme reivindicado na reivindicação 7, caracterizado pelo facto de os meios referidos para ligar os ditos tubos do dito envólucro exterior do referido separador, aos tubos referidos da dita secção de recuperação de calor, compreenderem condutas e meios de ligação, a ligar a outra secção referida da segunda cabeça em anel referida, aos tubos referidos da dita secção de recuperação de calor.
    I
  10. 10- Um sistema, conforme reivindicado na reivindicação 4, caracterizado pelo facto de os referidos meios para ligar o barrilete de vapor referido, aos ditos tubos a formarem o dito envólucro exterior do dito separador, compreenderem, ainda, condutas e meios de ligação a ligar o referido barrilete de vapor à dita segunda cabeça em anel, para passar vapor, em sentido descendente, através dos referidos tubos.
  11. 11- Um sistema, conforme reivindicado na reivindicação 10, caracterizado pelo facto de os referidos meios para a ligação dos ditos tubos do envólucro exterior referido, do dito separador, aos ditos tubos da secção de recuperação referida, compreenderem condutas e meios de ligação, a ligar a dita primeira cabeça em anel aos referidos tubos da dita secção de recuperação de calor.
  12. 12- Um sistema, conforme reivindicado na reivindicação 4, caracterizado pelo facto de a primeira e segunda cabeças em anel referidas serem ambas formadas por duas secções ligadas, respectivamente, a partes dos referidos tubos que formam o dito envólucro exterior do dito separador, e compreendendo os referidos meios para ligar o referido barrilete de vapor aos últimos tubos referidos, ainda, condutas e meios de ligação a ligar o dito barrilete de vapor a cada secção da segunda cabeça em anel referida, para passar vapor, em sentido descendente, através dos últimos tubos referidos, e para cada secção da primeira cabeça em anel referida.
  13. 13- Um sistema, conforme reivindicado na reivindicação 12, caracterizado pelo facto de os meios referidos de ligação dos referidos tubos do dito invólucro exterior do dito separador aos ditos tubos da dita secção de recuperação de calor, compreenderem condutas e meios de ligação a ligar as secções referidas da primeira cabeça em anel referida aos tubos referidos da dita secção de recuperação de calor.
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