RU2001673C1

RU2001673C1 - Реактор с псевдоожиженным слоем и способ подачи текучей среды в реактор с псевдоожиженным слоем

Info

Publication number: RU2001673C1
Application number: SU915001913A
Authority: RU
Inventors: Энстрем Фольке
Original assignee: А.Альстрем Корпорейшн (FI)
Priority date: 1989-04-04
Filing date: 1991-10-03
Publication date: 1993-10-30

Description

Средства подачи текучей среды располагаютс в камере реактора на некотором рассто нии выше уровн распределени первичного газа. Средства подачи текучей среды содержат трубопроводы дл текучей среды, соединенный с впускным отверстием дл текучей среды в одной боковой стенке или в плите распределительного устройства. Трубопровод дл текучей среды простираетс , предпочтительно, горизонтально во внутренней полости камеры реактора дл распределени текучей среды в местоположени х внутренней полости, слишком удаленных от боковых стенок, чтобы они могли достигатьс текучей средой, введенной у периферии (то есть, стенки) камеры реактора. Выпускное отверстие дл текучей среды трубопровода дл текучей среды может находитьс на рассто нии, которое больше, чем примерно 1000 мм от боковой стенки, и находитс на рассто нии примерно в пределах от 100 до 1000 мм выше распределительной плиты (например, предпочтительно, на рассто нии примерно 300-600 мм выше уровне ввода первичного газа).

Трубопровод дл текучей среды располагаетс внутри вертикальной перегородки, установленной на донной плите. Эта перегородка защищает трубопровод дл текучей среды от эрозионных и ухудшающих качество условий в камере реактора. Перегородка, прикрывающа трубопровод дл текучей среды простираетс , предпочтительно, от боковой стенки, по всей прот женности трубопровода дп текучей среды во внутренней полости камеры реактора Эта перегородка может делить нижнюю часть псевдоожи- женного сло , частично, на секции Выпускные отверсти дл текучей среды могут также располагатьс непосредственно на боковых стенках, чтобы распредел ть текучую среду в непосредственной близости от стенок.

Вертикальна перегородка имеет ширину примерно 100-400 мм, чтобы позвол ть трубопроводу дл текучей среды проходить через нее, а длину, большую, чем примерно 1000мм, в зависимости от рассто ни между противоположными стенками камеры реактора. Здесь может быть совокупность вертикальных перегородочных систем с трубопроводами дл текучей среды, проход щих на различные рассто ни в камеру реактора, чтобы гарантировать равномерное распределение текучей среды по всей площади поперечного сечени камеры реактора. Вертикальна перегородка может , например, иметь высоту 200-1100 мм над донной плитой. Эта перегородка, делаетс из огнеупорного или другого подход щего материала, который вл етс устойчивым в отношении к эрозирующим жарким услови м в камере реактора. Вообще, эта 5 перегородка вл етс достаточно толстой, чтобы удерживать трубопровод дл текучей среды и в определенной степени изолировать этот трубопровод от тепла в камере реактора.

0 Изобретение обеспечивает простую конструкцию дл ввода текучей среды в реактор с псевдоожиженным слоем. Это изобретение может использоватьс , например, в камерах сгорани с псевдоожиженным

5 слоем, использующих жидкое топливо, такое как нефтетопливо, или высокодисперсные топливные суспензии, такие как каменный уголь, наход щийс во взвешенном состо нии в воде или вод ном паре

0 Нефтетопливна трубка может располагатьс в вертикальной перегородке на уровне, на котором нефтетопливо и первичный газ не взаимодействуют отрицательно друг с другом. Изобретение также может исполь5 зеватьс , чтобы вводить суспензии, заключающее добавки, например дл целей очищени газа в камере сгорани . Различные виды обладающих способностью к перекачиванию текучих сред, таких как

0 горючие жидкости или газы, водно-угольные смеси, или сорбенты, такие как известковый камень, или доломит, могут равномерно распредел тьс в реакторах с псевдоожиженным слоем.

5На фиг. 1 представлен предлагаемый

реактор, вертикальное сечение; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; фиг. 3 представл ет увеличенный вид с торца вертикальной перегородки реактора, показанного на фиг. 1.

0Реактор 1 с псевдоожиженным слоем

имеет камеру 2 сгорани с вертикальными боковыми стенками 3, ограничивающими слой псевдоожиженного макрочастичного материала. Периферические стенки в реак5 торе в псевдоожиженным слоем вл ютс трубчатыми стенками, такими как мембранные стенки. В нижней части камеры сгорани эти стенки футеруютс огнеупорным материалом, чтобы сводить к минимуму по0 вреждение, благодар тепловым и в высокой степени эрозионным услови м. Макрочастичный материал сло подаетс в камеру сгорани через впускное отверстие 4. Материал сло может состо ть из инерт5 ного материала, такого как песок, или мак- рочастичное топливо, как по отдельности, так и в совокупности, если макрочастичное топливо сжигаетс в камере сгорани . Кроме того, макрочастичные добавки, такие как СаО или Са(ОН)2 дл целей очистки газа.

могут добавл тьс , через впускное отверстие 5 в реактор.

Макрочастичный материал в реакторе псевдоожижаетс первичным воздухом, вводимым из воздушной камеры, или воз- душной коробки 6. расположенной снизу камеры сгорани . Донна плита или плита 7 газораспределительного устройства располагаетс между камерой сгорани 2 и воздушной камерой 6, воздушные сопла 8 - в отверсти х плиты 7 газораспределительного устройства дл подачи воздуха из воздушной камеры 6 в камеру сгорани . Воздух вводитс с достаточной скоростью, чтобы псевдоожижать макрочастичный материал в камере сгорани . Этот воздух также обеспечивает окисл ющий газ дл процесса сгорани . Все воздушные сопла 8 распредел ют воздух на посто нном уровне выше донной плиты 7.

Другие подход щие газы кроме воздуха могут использоватьс в качестве первичного псевдоожижаемого газа, такие как инертные газы, или газы, которые принимают участие в химических процессах в камере реактора 2. Дл окислени может использоватьс обогащенный кислородом воздух. Вторичный газ может вводитьс через сопла 9, расположенные выше в камере реактора.

В донной плите 7 обеспечиваетс золь- ник 10 дл разгрузки золы и, в конечном счете, другого макрочастичного материала из реактора.

Вертикальные перегородки 11 располагаютс на донной плите 7, простирающими- с от одной боковой стенки 3 в камеру сгорани . Эти вертикальные перегородки 11 располагаютс в направлении вверх от донной плиты до уровн , значительно превышающего уровень воздушных сопл, т.е. приблизительно на 200-1100 мм выше уровн впускного отверсти дл первичного газа . Перегородки 11 могут выполн тьс из огнеупорного материала (такого как керамика или огнеупорный кирпич), или другого материала, который вл етс устойчивым относительно неблагопри тных условий, преобладающих в нижней части псевдоожи- женного сло 1. Эти перегородки могут упрочн тьс посредством анкеров (например. металлическими пластинами) 17.

Трубопроводы 12 дл текучей среды, например трубки дл подачи нефтетоплива, проход т сквозь боковую стенку 8 через отверсти 13 внутри вертикальной перегород- ки 11 к внутренним участкам камеры сгорани . Жидкое топливо 14, такое как нефтетопливо. подаетс через трубопроводы 12 распределительным воздухом 15 в камеры сгорани 2.

Жидкое топливо означает топливо, которое представл ет жидкость, газ или даже высокодисперсную суспензию твердого вещества , обладающую способностью к пере- качиванию или любую комбинацию таковых. Трубопроводы 12 дл текучей среды могут использоватьс дл подачи также других текучих сред, таких как реагирующие вещества, природный газ, быстроиспар е- мые топлива или реагенты, тонкоизмельченный газогенераторный растительный уголь, несгоревша зольна пыль, или различных типов сорбента, используемого дл целей очищени газа. Текуча среда впрыскиваетс в камеру сгорани через форсуночные средства 16. Трубопроводы дл текучей среды располагаютс так, чтобы распредел ть текучую среду по всей площади поперечного сечени камеры сгорани , чтобы гаранти- ровать равномерное распределение текучей среды. Трубки дл подачи нефтетоплива обеспечиваютс способностью распределени текучей среды больше, чем примерно 0,5 м на подающую трубу.

Трубопроводы дл текучей среды 12 различных прот женностей могут использоватьс , облегча равномерное распределение текучей среды. Кроме того, форсунки 18 дл текучей среды, установленные на боковых стенках, могут использоватьс , чтобы распредел ть текучую среду близко к периферическим стенкам 3 камеры сгорани 2.

Трубопроводы дл текучей среды 12 могут все располагатьс на одной из боковых стенок 3. вместо того, чтобы быть соединенными со всеми четырьм боковыми стенками , например, если представл етс более удобным регулировать подачу воздуха и текучей среды от одной стороны реактора. В таком случае, конечно, перегородки могут продолжатьс дальше, чем на половину пути в реакторе 1.

Согласно изобретению обеспечиваетс способ подачи топлива в реактор с псевдо- ожиженным слоем. Этот способ содержит стадии: подачи первичного газа (например, воздуха) на посто нном горизонтальном уровне в камеру реактора через плиту распределительного устройства и подачи текучей среды непосредственно в центральную часть камеры реактора, чтобы равномерно распредел ть текучую среду в камере реактора на уровне, который выше горизонтального уровн дл подачи первичного газа в камеру реактора. Предпочтительно, текуча среда распредел етс на уровне между примерно 100-1000 мм (например, 300-600 мм) выше уровн дл подачи первичного газа. Предпочтительно, текуча среда вл етс жидким топливом, где камера реактора

9200167310

представл ет камеру сгорани , в которойженных внутри перегородки из огнеупорноимеет место процесс сгорани , и первичныйго материала, установленной на плите газогаз вл етс окисл ющим газом. Жидкоераспределительного устройства и

топливо может быть основным топливомпростирающеес от одной боковой стенки в

дл процесса сгорани или оно может быть5 камеру реактора на существенное рассто вспомогательным топливом только дл за-ние.

пуска процесса сгорани . Стади может

практически осуществл тьс подачей теку-(56) Патент США № 4259088, кл. В 01 J 8/18,

чей среды в реактор р дом с боковыми стен-1981.

ками, а также через один или более10 Патент США № 4291635, кл. F 27 В

трубопроводы дл текучей среды, располо-15/00. 1981.

Claims

Формулаизобретени ,. 5. Реактор по п.4, отличающийс тем,

1.Реактор с псевдоожиженным слоем, чт° средства дл покрыти упрочн ют по- содержащий камеру, имеющую по сущест- 15 СР6ДСТВОМ анкеров.

ву вертикальные боковые стенки дл гори-6- Реактор по п.1, отличающийс тем,

зонтальногоограничивани сло что вертикальна перегородка имеет шипсевдоожиженного макрочастичного мате- РИНУ примерно 100 - 400 мм. риала, плиту газораспределительного уст-7. Реактор по п.1, отличающийс тем,

ройства. расположенную в камере 0 что вертикальна перегородка имеет длину реактора, множество сопловых средств в больше примерно 1000 мм. плите газораспределительного устройства8. Реактор по п.1, отличающийс тем,

дл подачи псевдоожиженного газа через что вертикальна перегородка простирает- плиту газораспределительного устройства 25 С примерно на 200 - 1100 мм над плитой в камеру реактора с достаточной скоро- газораспределительного устройства, стью, чтобы псевдоожижать макрочастич-g реактор по П-1 отличающийс тем.

ный материал, отличающийс тем, что он что каждыи трубопровод дл текучей сре- снабжен средствами дл подачи текучей ды ПрОСТИраеТс примерно на 300 - 600 мм среды в камеру реактора, установленными 3Q выше СОПЛОВЬ|Х средств подачи псевдо- выше плиты газораспределительного уст- сжижающего газа

ройства, содержащими по меньшей мере1Л D,

к-Ю- Реактор по п.1, отличающийс тем,

один трубопровод, простирающийс от от-

м- V1 и Г к .что трубопроводы текучей среды дл подверсти в одной боковой стенке или в пли- г.

.ачи жидкого топлива, такого, как нефтетопте газораспределительного устройства в ос

,пп -ппл ливо, топливный газ или водно-угольна камеру реактора примерно на 100 - 10007

смесь, в центр камеры сгорани в реакторе

мм выше множества сопловых средствн к м р

с псевдоожиженным слоем дл сжигани подачи псевдоожижающего газа, и средст-мм

Гтоплива располагают выше сопловых

вами дл покрыти по существу всей дли-р

,I- 1«средств дл подачи псевдоожижающего гани трубопровода дл текучей среды, 40 э Д

содержащими удлиненную вертикальную

перегородку, установленную на плите га-11- Реакт°Р п° п-10. отличающийс

зораспределительного устройства и про- тем что трубопроводы дл текучей среды

стирающуюс посуществу представл ют собой трубки дл подачи

перпендикул рно от одной боковой стенки 45 неФтетопливав камеру сгорани .12- Реактор по п.10, отличающийс

2.Реактор по п.1. отличающийс тем. тем что множество трубопроводов дл те- что он снабжен множеством трубопрово- кУчей сРеды Располагают в камере сгора- дов дл текучей среды, расположенных в ни на УР°вне. который выше уровн дл камере реактора с равномерным распреде-50 подачи первичного окисл ющего газа, лением текучей среды по всей площади по-13. Способ подачи текучей среды в ре- перечного сечени камеры реактора. актор с псевдоожиженным слоем, который
3.Реактор по п.2, отличающийс тем, имеет камеру сгорани с вертикальными что трубопроводы дл текучей среды раз-,-,- боковыми стенками и плиту газораспреде- личных прот женностей располагают в ка- лительного устройства, расположенную в мере реакторадонной части камеры реактора, в которую
4.Реактор по п.1. отличающийс тем, окисл ющий газ подают через множество что средства дл покрыти выполнены из сопловых средств на по существу посто н- огнеупорного материала.ном горизонтальном уровне в качестве
псевдоожижающего газа через плиту газораспределительного устройства, отличающийс тем, что текучую среду распредел ют по существу равномерно в центральной части камеры реактора выше плиты газораспределительного устройства через средства подачи текучей среды, содержащие по меньшей мере один трубопровод дл текучей среды, простирающийс от отверсти в одной боковой стенке или в плите распределительного устройства в камеру реактора на примерно 100 - 1000 мм выше множества сопловых средств подачи псевдоожижающего газа, и по существу всю длину трубопровода дл теку- чей среды покрывают покрывающими средствами, содержащими удлиненную перегородку , установленную на плите газораспределительного устройства и простирающуюс по существу перпендикул рно от одной боковой стенки в камеру сгорани .

14. Способ по п.13. отличающийс тем, что первичный газ вл етс воздухом. .

12

0

5

0

15.Способ по п.13, отличающийс тем, что текуча среда представл ет собой жидкое топливо и содержит основное топливо дл процесса сгорани в камере реактора.

16.Способ по п.13, отличающийс тем, что текуча среда представл ет собой жидкое топливо, которое используют в качестве вспомогательного топлива в запуске процесса сгорани в камере реактора.

17.Способ по п.13, отличающийс тем, что текучую среду распредел ют на примерно 300 - 600 мм выше уровн дл подачи первичного газа.

18.Способ по п.13, отличающийс тем, что текучую среду распредел ют на примерно 100 - 1000 мм выше уровн дл подачи первичного газа.

19.Способ по п.13, отличающийс тем, что каждый трубопровод дл текучей среды имеет пропускную способность больше примерно 0,5 м .

/

Ь

15

U16

12 118i

, /IF

о/о о/о о о о ооооооооо

ооооооооооо

ШЙШъ о

о о о о о ою о эооооооо

Г -- ------:

16 1C

А- А

16 1C

3 1 Фиг. 2

12

nl :in

фиг «5