RU2072893C1 - Method and device for transferring solid particles - Google Patents

Method and device for transferring solid particles Download PDF

Info

Publication number
RU2072893C1
RU2072893C1 RU94015832A RU94015832A RU2072893C1 RU 2072893 C1 RU2072893 C1 RU 2072893C1 RU 94015832 A RU94015832 A RU 94015832A RU 94015832 A RU94015832 A RU 94015832A RU 2072893 C1 RU2072893 C1 RU 2072893C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chamber
passages
solid particles
gas
fluidized bed
Prior art date
Application number
RU94015832A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU94015832A (en
Inventor
Хюппянен Тимо
Original Assignee
А.Альстрем Корпорейшн
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US08/089,810 external-priority patent/US5840258A/en
Application filed by А.Альстрем Корпорейшн filed Critical А.Альстрем Корпорейшн
Publication of RU94015832A publication Critical patent/RU94015832A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2072893C1 publication Critical patent/RU2072893C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
  • Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)

Abstract

FIELD: chemical engineering. SUBSTANCE: invention relates to reactors with circulating fluidized bed in processes of combustion, heat exchange, in chemical and metallurgical processes. Solid particles are transferred from the first chamber (combustion chamber of fluidized-bed reactor) into adjacent chamber (e.g. a transfer chamber and/or working chamber) with provided seal and/or controlled valve for solid particles stream at the chamber interface. Transporting gas is fed into the first chamber to transfer solid particles into the second chamber in several streams. A number of stacked up narrow passages in partition with height to length ratio not more than 0.5 with height not exceeding 50 mm are used as a seal and controlled valve for solid particle stream. Transporting gas may be entered through lower part of the first chamber and/or through side wall in front of partition. The latter may be covered with a refractory material near the first chamber with passages in the refractory coating made of a combustible material which is burned through when refractory coating is heated. The passages may also be slightly inclined from the first chamber toward the second one, say at the angle 15 deg. EFFECT: enhanced efficiency of process. 25 cl, 5 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к новому способу и оборудованию для переноса твердых частиц из одной камеры, заполненной твердыми частицами, в другую камеру для реализации уплотнения для потока твердых частиц, регулируемого клапана для потока твердых частиц или того и другого одновременно, например в системе кипящего слоя топлива. The present invention relates to a new method and equipment for transferring solid particles from one chamber filled with solid particles to another chamber for realizing a seal for the flow of solid particles, an adjustable valve for the flow of solid particles, or both simultaneously, for example, in a fluidized bed fuel system.

Настоящее изобретение более конкретно относится к способу и оборудованию для обмена твердыми частицами между двумя камерами в системах с кипящим или циркулирующим слоем топлива. В реакторах с кипящим слоем топлива (с турбулентным движением) твердый материал, к примеру, необходимо транспортировать из камеры реактора в соседние рабочие камеры для рекуперации теплоты, сепарации частиц, химической и других технологических обработок. В реакторах с циркулирующим кипящим слоем, с другой стороны, кипящий слой материала постоянно рециркулирует от рециркуляционного воздуховода (камеры) в нижнюю часть камеры реактора. The present invention more specifically relates to a method and equipment for the exchange of solid particles between two chambers in systems with a fluidized or circulating layer of fuel. In reactors with a fluidized bed of fuel (with turbulent motion), solid material, for example, must be transported from the reactor chamber to neighboring working chambers for heat recovery, particle separation, chemical and other technological treatments. In circulating fluidized bed reactors, on the other hand, the fluidized bed of material is constantly recycled from the recirculated duct (chamber) to the lower part of the reactor chamber.

Например реакторы с кипящим слоем используются в самых различных технологических процессах сжигания, теплообмена, химических и металлургических технологических процессах. В зависимости от технологического процесса различные пластовые материалы создают кипящий и/или циркулирующий слой в системах. В процессах сжигания такое зернистое топливо как уголь, кокс, бурый уголь, дерево, мусор или торф, а также другой такой зернистый материал как песок, зола, серосодержащий поглотитель, катализатор или металлические оксиды могут входить в состав кипящего слоя. For example, fluidized bed reactors are used in a wide variety of technological processes of combustion, heat transfer, chemical and metallurgical technological processes. Depending on the process, various formation materials create a fluidized and / or circulating layer in the systems. In combustion processes, granular fuels such as coal, coke, lignite, wood, garbage or peat, as well as other granular material such as sand, ash, a sulfur-containing absorber, catalyst or metal oxides, can be included in the fluidized bed.

Внутренняя и внешняя циркуляция или перенос твердых частиц в системах с кипящим слоем топлива имеет место из камеры, имеющей более высокое давление, в другую камеру, имеющую более низкое давление, или из камеры, имеющей более низкое давление, в камеру, имеющую более высокое давление. При транспортировке от места с более высоким давлением к месту с более низким давлением частицы испытывают воздействие потока, образованного перепадом давления между двумя камерами, в то время как при транспортировке от места с более низким давлением к месту с более высоким давлением, как известно, обычно частицы перемещаются такими механическими устройствами, как винтовые транспортеры, или немеханическим способом, например, используя транспортирующий газ. Internal and external circulation or transfer of particulate matter in fluidized bed systems takes place from a chamber having a higher pressure, into another chamber having a lower pressure, or from a chamber having a lower pressure, into a chamber having a higher pressure. When transported from a place with a higher pressure to a place with a lower pressure, the particles are affected by the flow generated by the pressure drop between the two chambers, while when transported from a place with a lower pressure to a place with a higher pressure, particles are usually known they are transported by mechanical devices such as screw conveyors, or in a non-mechanical way, for example using transport gas.

Механические транспортеры менее надежны в условиях такой высокотемпературной окружающей среды, которую имеют топки с кипящим слоем топлива, из-за быстрой эрозии и склонности к засорению. Mechanical conveyors are less reliable under the conditions of such a high-temperature environment that fluidized-bed furnaces have, due to rapid erosion and a tendency to clogging.

При использовании немеханического способа переноса твердых частиц из камеры, имеющей более низкое давление, в камеру, имеющую более высокое давление, газонепроницаемое уплотнение или скопление газов должно быть получено между камерами для того, чтобы исключить нежелательный поток газа из камеры, имеющей более высокое давление, в камеру, имеющую более низкое давление. When using a non-mechanical method of transferring solid particles from a chamber having a lower pressure to a chamber having a higher pressure, a gas tight seal or gas accumulation must be obtained between the chambers in order to prevent an undesirable gas flow from the chamber having a higher pressure into a chamber having a lower pressure.

Общеизвестно, о чем упоминается в американском патенте /1/, в рециркуляционном воздуховоде реактора с циркулирующим кипящим слоем топлива возникает петлевое уплотнение (J-клапан) типа скопления газов. Явление уплотнения, таким образом, обнаруживается уходом петлевого уплотнения из появляющейся пустоты и сохранением самого верхнего слоя твердого материала в петлевом уплотнении. Циркулирующий кипящий слой материала, накапливаемый в петлевом уплотнении, обеспечивает достаточно высокое давление, чтобы затруднить отвод газов из потока, вытекающего из камеры реактора с высоким давлением, через рециркуляционный воздуховод внутрь сепаратора частиц с более низким давлением. Твердотельный материал может спускаться под действием силы тяжести из петлевого уплотнения во внутрь камеры реактора или перемещаться из петлевого уплотнения воздухом для сушки в кипящем слое, вводимого во внутрь камеры реактора. It is well known, as mentioned in American patent / 1 /, in the recirculation duct of a reactor with a circulating fluidized bed of fuel there is a loop seal (J-valve) such as gas accumulation. The phenomenon of compaction is thus detected by the withdrawal of the loop seal from the emerging void and by the preservation of the uppermost layer of solid material in the loop seal. The circulating fluidized bed of material accumulated in the loop seal provides a sufficiently high pressure to make it difficult for gases to escape from the stream flowing out of the high pressure reactor chamber through the recirculation duct into the lower particle separator. The solid material can be lowered by gravity from the loop seal into the inside of the reactor chamber or transported from the loop seal by air for drying in a fluidized bed introduced into the inside of the reactor chamber.

Также известны другие типы скоплений газов, которые можно использовать как рециркуляционные воздухоотводы реакторов с циркулирующим кипящим слоем топлива. Газонепроницаемый резервуар типа газовой пробки описывается в американских патентах /2/ и /3/, где циркулирующий кипящий слой материала направляется от сепаратора частиц через рециркуляционный воздуховод внутрь газонепроницаемого резервуара, соединенного с камерой реактора. Твердый материала, накопленный в газонепроницаемом резервуаре, затрудняет отвод газа от потока, идущего от камеры реактора в рециркуляционный воздуховод. Твердый материал транспортируется кипящим газом и сливом из газонепроницаемого уплотнения во внутрь камеры реактора. Other types of gas accumulations are also known that can be used as recirculating air vents of reactors with a circulating fluidized bed of fuel. A gas-tight reservoir such as a gas plug is described in American patents / 2 / and / 3 /, where a circulating fluidized bed of material is directed from the particle separator through a recirculation duct into a gas-tight reservoir connected to the reactor chamber. The solid material accumulated in the gas-tight reservoir makes it difficult to remove gas from the stream going from the reactor chamber to the recirculation duct. Solid material is transported by boiling gas and discharge from a gas tight seal into the inside of the reactor chamber.

Другой тип газовой пробки, так называемый "L-клапан" типа газовой пробки раскрывается в американском патенте /4/, в котором рециркуляционный воздуховод, используемый в реакторе с циркулирующим кипящим слоем, соединяется с самой нижней частью камеры реактора через, а не вдоль горизонтального канала воздуховода. Циркулирующий кипящий материал накапливается в горизонтальном канале, затрудняя отвод газа реактора с высоким давлением внутрь рециркуляционного воздуховода с низким давлением. Твердые частицы переносятся транспортирующим газом через горизонтальный воздуховод внутрь камеры реактора. Общеизвестные конструкции L-клапана (стопорного) имеют очень длинные горизонтальные каналы с большими поперечными сечениями. Каналы должны быть удлиненными потому, чтобы собирать достаточное количество частиц в канале, чтобы затруднить отвод газов от потока, проходящего через рециркуляционный воздуховод. Another type of gas plug, the so-called "L-valve" type of gas plug, is disclosed in US Patent / 4 /, in which a recirculation duct used in a circulating fluidized bed reactor is connected to the lowermost part of the reactor chamber through rather than along a horizontal channel air duct. The circulating boiling material accumulates in the horizontal channel, making it difficult to vent the high pressure reactor gas into the low pressure recirculation duct. Solid particles are transported by a transporting gas through a horizontal duct into the reactor chamber. Well-known designs of the L-valve (stop) have very long horizontal channels with large cross sections. The channels must be elongated because they must collect enough particles in the channel to make it difficult to remove gases from the stream passing through the recirculation duct.

Для реализации эффективных газовых пробок с помощью вышеупомянутых общеизвестных типов газовых затворов (конструкции с большими пространствами для петлевого уплотнения, газонепроницаемые резервуары или L-клапаны) требуется большое количество циркулирующего кипящего материала. Кроме того, когда перегретый кипящий слой материала циркулирует в рециркуляционном воздуховоде системы с циркулирующим кипящим слоем топлива, сложные опоры, теплоуплотнители, изоляционные приспособления и сочленения необходимо использовать в конструкциях газонепроницаемых резервуаров для предупреждения выхода из строя из-за перепада температур в газовом затворе во время запусков и отключений. Требуются газовые затворы с меньшими габаритами, менее уязвимые и менее дорогие, особенно в конструкциях с охлаждением. Efficient gas plugs using the aforementioned well-known types of gas closures (designs with large spaces for loop seals, gas-tight tanks or L-valves) require a large amount of circulating boiling material. In addition, when a superheated fluidized bed of material circulates in a recirculating air duct of a system with a circulating fluidized bed of fuel, complex supports, heat sealants, insulation devices and joints must be used in the construction of gas-tight reservoirs to prevent failure due to temperature differences in the gas shutter during starts and outages. Smaller gas shutters are required, less vulnerable and less expensive, especially in cooling designs.

Согласно настоящему изобретению реализуется способ и оборудование для переноса твердых частиц из первой камеры, имеющей слой частиц, поступающей во внутрь другой камеры, в которых отмеченные выше недостатки сведены до минимума. Настоящее изобретение также реализует наилучшее расположение газонепроницаемого резервуара между двумя камерами, расположенными в системе с кипящими слоями топлива, и усовершенствованный способ контролирования процесса переноса твердых частиц, движущихся из одной камеры внутрь другой камеры, включенных в систему с кипящим слоем топлива. According to the present invention, a method and equipment for transferring solid particles from a first chamber having a layer of particles entering into another chamber is realized in which the disadvantages noted above are minimized. The present invention also implements the best arrangement of a gas-tight reservoir between two chambers located in a fluidized bed system, and an improved method for controlling the transfer of solid particles moving from one chamber into another chamber included in a fluidized-bed system.

Согласно настоящему изобретению реализуется способ переноса твердых частиц из первой камеры, наполненной твердыми частицами, во внутрь соседней второй камеры, причем две соседние камеры соединены разделительной перегородкой, имеющей несколько узких проходов, расположенных в перегородке, соединяющих камеры, а способ переноса разбивается на периоды:
(а) ввода транспортирующего газа во внутрь первой камеры и
(b) переноса с помощью транспортирующего газа твердых частиц в форме многочисленных потоков твердых частиц из первой камеры во вторую камеру через узкие проходы, проложенные в перегородке так, что узкие проходы действуют как уплотнение для потока твердых частиц, управляемый клапан для потока твердых частиц или как и то, и другое.According to the present invention, there is implemented a method of transferring solid particles from a first chamber filled with solid particles into the interior of an adjacent second chamber, moreover, two adjacent chambers are connected by a dividing wall having several narrow passages located in the partition connecting the chambers, and the transfer method is divided into periods:
(a) introducing carrier gas into the inside of the first chamber; and
(b) transporting particulate matter by means of a transport gas in the form of multiple streams of particulate matter from the first chamber to the second chamber through narrow passages laid in the baffle so that the narrow passages act as a seal for the solid flow, a controlled valve for the flow of solid particles, or both.

В предлагаемом примере реализации настоящего изобретения узкие проходы имеют соотношение (h/l) высоты (h) к длине (l) меньше, чем тангенс угла α, причем угол a является параметрическим углом твердого материала. Угол a является углом максимальной величины отвала твердых частиц, при котором твердотельный материал может быть собран без распыления твердых частиц или сползания вниз вдоль стенок отвала. Во многих случаях применение h/l высоты к длине меньше, чем 0,5. In the proposed embodiment, the narrow passages have a ratio (h / l) of height (h) to length (l) less than the tangent of the angle α, the angle a being the parametric angle of the solid material. The angle a is the angle of the maximum size of the dump of solid particles at which a solid-state material can be collected without spraying solid particles or sliding down along the walls of the dump. In many cases, applying h / l of height to a length of less than 0.5.

Использование проходов в качестве уплотнения для потока твердых частиц от соотношения h/l. Соотношение h/l согласно первому примеру реализации настоящего изобретения для горизонтальных проходов должно быть меньше, чем 0,5, для того чтобы исключить неконтролируемый поток твердых частиц через проходы и для сохранения достаточно высоким уровня поверхности твердых частиц в первой камере, чтобы исключить обратный газовый поток через проходы. Чем меньше вертикальное удлинение (h), тем короче может быть проход. The use of passages as a seal for the flow of solid particles from the ratio h / l. The h / l ratio according to the first embodiment of the present invention for horizontal passages should be less than 0.5 in order to prevent an uncontrolled flow of particulate matter through the passages and to keep the surface of the solid particles high enough in the first chamber to exclude reverse gas flow through the aisles. The smaller the vertical elongation (h), the shorter the passage may be.

Поперечное сечение проходов, проведенное в плоскости перегородки, обычно имеет форму, подобную прямоугольной прорези, но в некоторых практических случаях, возможно, лучше, если проходы имеют квадратные и круглые поперечные сечения. The cross section of the passages drawn in the plane of the partition usually has a shape similar to a rectangular slot, but in some practical cases, it may be better if the passages have square and circular cross sections.

Проходы могут иметь наклон, причем разгрузочные концы находятся на более высоком уровне, чем впускные концы для исключения прохода крупного материала от места накопления во впускном конце проходов. У проходов, имеющих наклон, длина (l) прохода может быть также уменьшена по сравнению с горизонтальными проходами, имеющими такое же поперечное сечение. В некоторых случаях применения проходы могут быть наклонены лишь отчасти так, что их нижняя часть имеет наклон, тогда как самая верхняя пограничная область горизонтальна. Можно использовать проходы, наклоненные в одном направлении в стороне их впускных концов и наклоненные в другом направлении в стороне их разгрузочных концов. Поперечное сечение проходов должно также быть V-образной формы или перевернутой V-образной формы. В некоторых случаях применения может быть использовано ступенчатое возрастающее или спадающее поперечное сечение. The passages can be inclined, and the discharge ends are at a higher level than the inlet ends to prevent the passage of large material from the accumulation point at the inlet end of the passages. For passages having an inclination, the length (l) of the passage can also be reduced in comparison with horizontal passages having the same cross section. In some applications, the passages can only be tilted so that their lower part is tilted, while the uppermost boundary region is horizontal. You can use the passages, inclined in one direction in the direction of their inlet ends and inclined in the other direction in the direction of their discharge ends. The cross section of the aisles must also be V-shaped or inverted V-shaped. In some applications, a stepwise increasing or decreasing cross section may be used.

Впускной стороной проходов можно регулировать расход для того, чтобы исключить появление частиц достаточно большого размера, которые засоряют проходы при их вводе. И наоборот, проходы могут иметь воронкообразную форму с диаметром, увеличивающимся вперед в сторону разгрузочных концов. The inlet side of the passages can be adjusted to eliminate the appearance of particles of a sufficiently large size, which clog the passages when they enter. Conversely, the passages may have a funnel shape with a diameter increasing forward towards the discharge ends.

Согласно другому предложенному примеру реализации настоящего изобретения в перегородке, расположенной между двумя камерами, имеется несколько щелеподобных проходов или отверстий, расположенных в верхней части камер в рамочной конструкции. Камерами являются, например камера в самой нижней части рециркуляционного воздуховода, топочная камера в топке кипящего слоя и камера теплообменника, соединенная с топочной камерой. Несколько щелеподобных проходов образуют несколько отдельных проходов для потоков твердых частиц через перегородку. Суммарное вертикальное удлинение htot необходимо для воображаемого отдельного большого прохода, согласно одному важному аспекту настоящего изобретения таким образом может быть разделено на несколько вертикальных удлинений h1, h2, h3, причем каждое из полученных в результате делений вертикальное удлинение является только частью необходимого суммарного удлинения htot. Суммарная площадь поперечного сечения проходов определяется необходимой массой потока, например для теплопередачи во внутреннем или внешнем теплообменнике.According to another proposed embodiment of the present invention, in the partition located between the two chambers, there are several slit-like passages or holes located in the upper part of the chambers in the frame structure. The chambers are, for example, a chamber in the lowest part of the recirculation duct, a combustion chamber in a fluidized bed furnace, and a heat exchanger chamber connected to the combustion chamber. Several slit-like passages form several separate passages for flows of solid particles through a partition. The total vertical extension h tot is necessary for an imaginary separate large passage, according to one important aspect of the present invention can thus be divided into several vertical extensions h 1 , h 2 , h 3 , and each of the resulting vertical divisions is only part of the required total elongations h tot . The total cross-sectional area of the passages is determined by the required mass of the flow, for example for heat transfer in an internal or external heat exchanger.

Еще одним важным аспектом настоящего изобретения является то, что длина (l) каждого прохода может быть уменьшена в той же пропорции, в которой уменьшается вертикальное удлинение без ослабления эффекта закупорки прохода. Согласно одному практическому аспекту настоящего изобретения могут быть использованы укороченные проходы, достаточно длинные только для того, чтобы пройти сквозь общую щелеобразную стенку, для переноса частиц из одной камеры в другую, одновременно создавая пробку для потока твердых частиц. Another important aspect of the present invention is that the length (l) of each passage can be reduced in the same proportion that the vertical elongation is reduced without attenuating the effect of blocking the passage. According to one practical aspect of the present invention, shortened passages that are long enough only to pass through a common slit-like wall can be used to transfer particles from one chamber to another while creating a plug for the flow of solid particles.

Укороченные проходы согласно настоящему изобретению могут быть легко включены в общие стенки водяного трубопровода или мембранные стенки. Из проходов могут быть образованы ребра радиатора, объединяющего трубопроводы, проложенные в перегородке. Проходы могут быть проложены в стенке, напоминающей по форме ребра радиатора, т.е. "радиаторные уплотнения", включенные заранее в изготовленную на заводе раму. Shortened passages according to the present invention can be easily incorporated into common walls of a water pipe or membrane walls. From the aisles, radiator fins can be formed, combining the pipelines laid in the partition. Passages can be laid in a wall resembling the shape of a radiator rib, i.e. "radiator seals" included in advance in the factory-made frame.

Настоящее изобретение помогает реализовать усовершенствованное уплотнение для потока твердых частиц, которые имеют малые габариты и могут быть просто включены в действующие конструкции реакторов. Новая форма уплотнения минимизирует потребность в сложных сочленениях, теплоизоляциях или опорах. The present invention helps to realize an improved seal for the flow of solid particles, which are small in size and can be simply incorporated into existing reactor designs. The new form of sealing minimizes the need for complex joints, thermal insulation or supports.

К тому же настоящее изобретение реализует способ регулирования потока твердых частиц из первой камеры во внутрь второй камеры. Транспортирующий газ, переносящий твердые частицы через проходы во внутрь второй камеры, может быть введен через сопла или отверстия, расположенные внизу камеры и/или через сопла и отверстия, расположенные на различной высоте в боковой стенке, обычно противоположной разделительной стенке. Регулированием потока транспортирующего газа через различные сопла, расположенные на различной высоте и в различных местах, можно проконтролировать порцию твердых частиц, проникающих сквозь проходы. Транспортирующий газ, введенный через сопла, расположенные внизу первой камеры, переносит твердые частицы через все проходы, расположенные в разделительной перегородке, в то время как транспортирующий газ, введенный через сопла, расположенные сверху на боковой стенке, в первую очередь переносит твердые частицы через проходы, расположенные сверху, в первую камеру. Сопла, выступающие близко к проходам, пропускают меньше твердого материала, чем сопла, удаленные на значительное расстояние от проходов. Количество твердых частиц, транспортируемое через проходы, конечно, может быть также отрегулировано количеством введенного транспортирующего газа. In addition, the present invention implements a method for controlling the flow of solid particles from the first chamber into the inside of the second chamber. A carrier gas transporting solid particles through passages into the inside of the second chamber can be introduced through nozzles or openings located at the bottom of the chamber and / or through nozzles and openings located at different heights in the side wall, usually opposite the dividing wall. By controlling the flow of the transporting gas through various nozzles located at different heights and in different places, it is possible to control a portion of solid particles penetrating through the aisles. Carrier gas introduced through nozzles located at the bottom of the first chamber transfers solid particles through all passages located in the separation wall, while carrier gas introduced through nozzles located on top of the side wall primarily transfers solid particles through passages, located on top of the first chamber. Nozzles protruding close to the aisles allow less solid material to pass through than nozzles spaced a considerable distance from the aisles. The amount of particulate transported through the passages, of course, can also be adjusted by the amount of transport gas introduced.

Воспользовавшись настоящим изобретением, тем самым можно отрегулировать количество твердых частиц, циркулирующих из первой во внутрь второй камеры, например из рециркуляционного воздуховода во внутрь камеры реактора или из камеры топки во внутрь камеры теплообменника. Using the present invention, it is thereby possible to adjust the amount of solid particles circulating from the first to the inside of the second chamber, for example from the recirculation duct to the inside of the reactor chamber or from the combustion chamber to the inside of the heat exchanger chamber.

Воздух из воздушной камеры реактора кипящего слоя или воздух из отдельной воздуходувки, обычно со слегка более высоким давлением или несколько другой дешевый газ, например рециркулируемый топочный газ, может быть использован как транспортирующий газ. Инертные газы также могут быть использованы, особенно в том случае, если требуются условия инертные, без окисления. Air from an air chamber of a fluidized bed reactor or air from a separate blower, usually with slightly higher pressure, or some other cheap gas, such as recycled flue gas, can be used as a transport gas. Inert gases can also be used, especially if inert conditions are required, without oxidation.

Согласно одному примеру реализации настоящего изобретения в топке кипящего слоя используются частицы слоя, транспортируемые из топочной камеры прямо или через обводную камеру во внутрь соседней камеры теплообменника через узкие щелеподобные проходы или каналы, которые по форме напоминают радиатор, расположенный в разделительной перегородке, отделяющей камеру теплообменника или при использовании обводной камеры обводную камеру из топочной камеры. Частицы, проходя сквозь проходы, и рекуперация теплоты в теплообменнике, таким образом, регулируется контролем ввода транспортирующего газа, направляющего частицы через проходы внутрь теплообменника или обводной камеры. Частицы могут быть повторно пропущены через перегородку, отделяющую камеру теплообменника от топочной камеры, с помощью транспортирующего газа и избытка, создаваемого в самой верхней части камеры теплообменника, или через другой набор щелеподобных проходов или каналов, расположенных в самой нижней части камеры теплообменника. According to one embodiment of the present invention, bed particles are used in the fluidized bed furnace, transported directly from the furnace chamber or through the bypass chamber into the adjacent heat exchanger chamber through narrow slit-like passages or channels that resemble in shape a radiator located in a dividing wall separating the heat exchanger chamber or when using a bypass chamber, a bypass chamber from the combustion chamber. Particles passing through the passages and heat recovery in the heat exchanger are thus controlled by controlling the input of the transporting gas directing the particles through the passages inside the heat exchanger or bypass chamber. Particles can be re-passed through the baffle separating the heat exchanger chamber from the combustion chamber, using the conveying gas and excess created in the uppermost part of the heat exchanger chamber, or through another set of slit-like passages or channels located in the lowermost part of the heat exchanger chamber.

Согласно другому примеру реализации настоящего изобретения циркулирующие частицы слоя в реакторе с циркулирующим кипящим слоем топлива повторно вводятся во внутрь камеры реактора из рециркуляционного воздуховода через проходы "радиаторного уплотнения", расположенные в самой нижней части рециркуляционного воздуховода. Слой циркулирующих частиц образуется в рециркуляционном воздуховоде. Слой, движущийся медленно прямо вниз подобно твердому материалу, повторно вводится в топочную камеру, причем новый твердый материал непрерывно добавляется к верхней части слоя. Высота слоя может быть изменена контролем потоков транспортирующего газа, повторно вводящего твердый материал через проходы "радиаторного уплотнения" из рециркуляционного воздуховода внутрь топочной камеры. According to another embodiment of the present invention, circulating bed particles in a reactor with a circulating fluidized bed of fuel are re-introduced into the inside of the reactor chamber from the recirculation duct through the “radiator seal” passages located in the lowermost part of the recirculation duct. A layer of circulating particles is formed in the recirculation duct. A layer moving slowly straight down like a solid material is reintroduced into the combustion chamber, with new solid material being continuously added to the top of the layer. The height of the layer can be changed by controlling the flow of carrier gas, re-introducing solid material through the passages of the "radiator seal" from the recirculation duct into the combustion chamber.

Настоящее изобретение также реализует систему авторегулировки, если уровни слоев в рециркуляционном воздуховоде находятся слишком низко, транспортирующий газ устремляется потоком прямо вверх через слой в самую верхнюю часть рециркуляционного воздуховода без переноса твердых частиц через проходы. Это приводит к увеличению слоя материала в рециркуляционном воздуховоде. После этого при определенном уровне слоя движение газа исключается высотой слоя, который направляется прямо вверх через слой и начинает движение через проходы и переносит твердые частицы через проходы. The present invention also implements a self-adjusting system, if the levels of the layers in the recirculation duct are too low, the carrier gas flows straight up through the layer to the uppermost part of the recirculation duct without transferring solid particles through the passages. This leads to an increase in the layer of material in the recirculation duct. After that, at a certain level of the layer, the gas movement is excluded by the height of the layer, which goes straight up through the layer and begins to move through the passages and transfers solid particles through the passages.

Настоящее изобретение к тому же реализует способ, используемый в реакторе с циркулирующим кипящим слоем топлива, повторного переноса твердого материала из циркуляционного воздуховода на один или несколько относительно различные высокие уровни в камере реактора. Проходы согласно настоящему изобретению обеспечивают достаточно надежные уплотнения, затрудняющие отвод газа от потока внутрь рециркуляционного воздуховода. Во всех ранее известных технологиях петлевые уплотнители и L-клапаны могут быть более сложным и требовать больше места и неудобны в работе при расположении в самых верхних частях реактора с циркулирующим кипящим слоем топлива. The present invention also implements a method used in a reactor with a circulating fluidized bed of fuel, re-transfer of solid material from the circulation duct to one or more relatively different high levels in the reactor chamber. The passages according to the present invention provide sufficiently reliable seals that impede the removal of gas from the flow into the recirculation duct. In all previously known technologies, loop seals and L-valves can be more complex and require more space and inconvenient to work when located in the uppermost parts of the reactor with a circulating fluidized bed of fuel.

Согласно еще одному примеру применения настоящего изобретения реализуется оборудование для переноса твердых частиц из первой камеры, имеющей внутри твердые частицы, в соседнюю вторую камеру, причем две соседние камеры имеют разделительную перегородку, имеющую проход, соединяющий между собой камеры. Оборудование включает: газовое впускное устройство для ввода транспортирующего газа во внутрь первой камеры и два или несколько узких проходов, расположенных сверху в разделительной перегородке, соединяющих между собой камеры для образования уплотнения для потока твердых частиц регулируемого клапана или того и другого одновременно. According to another example application of the present invention, equipment is implemented for transferring solid particles from a first chamber having solid particles inside to an adjacent second chamber, the two adjacent chambers having a dividing wall having a passage connecting the chambers. The equipment includes: a gas inlet device for introducing transporting gas into the inside of the first chamber and two or more narrow passages located on top of the dividing wall, connecting the chambers to form a seal for the flow of solid particles of an adjustable valve or both at the same time.

Горизонтальные или слегка наклонные проходы согласно настоящему изобретению обычно имеют соотношение (h/l) высоты (h) к длине (l) не более 0,5. Узкие проходы в разделительной перегородке могут быть такого размера, который позволяет лишь частицам заранее установленного размера или меньше проникать из первой камеры во вторую камеру, т.е. проходы, задерживающие самые большие предметы из подключенного к топочной камере и задерживающие частицы шлака побольше из потока, движущегося из рециркуляционного воздуховода в топочную камеру. Максимальный размер проходов, имеющих круглое и квадратное поперечные сечения, может быть диаметром 50 мм. Проходы, имеющие горизонтальные щелеподобные поперечные сечения, обычно должны иметь максимальные вертикальные размеры около 50 мм. Максимальный используемый размер зависит от материала, который должен быть технологически обработан в кипящем слое топлива. Horizontal or slightly inclined passages according to the present invention typically have a ratio (h / l) of height (h) to length (l) of not more than 0.5. The narrow passages in the partition can be of such a size that only particles of a predetermined size or less can penetrate from the first chamber into the second chamber, i.e. passages that delay the largest objects from the furnace connected to the combustion chamber and trap larger slag particles from the stream moving from the recirculation duct to the combustion chamber. The maximum size of the passages having round and square cross sections may be 50 mm in diameter. Passages having horizontal slit-like cross sections should typically have maximum vertical dimensions of about 50 mm. The maximum size used depends on the material that must be technologically processed in a fluidized bed of fuel.

Основной задачей настоящего изобретения является реализация эффективного и достижение значительного уплотнения для потока твердых частиц и управляемого клапана для использования вместе с кипящими слоями или с чем-то подобным, которые имеют простую конструкцию. Эта и другие задачи настоящего изобретения будут поняты после ознакомления с подобным описанием настоящего изобретения и с пунктами формулы изобретения. The main objective of the present invention is to realize effective and achieve significant compaction for the flow of solid particles and a controlled valve for use with fluidized beds or the like, which have a simple structure. This and other objectives of the present invention will be understood after reading a similar description of the present invention and with the claims.

Фиг.1 схематическое изометрическое поперечное сечение, проведенное через оборудование циркулирующего кипящего слоя, изготовленное согласно одному примеру реализации настоящего изобретения; фиг.2 отдельное увеличенное в масштабе поперечное сечение самой нижней части рециркуляционного воздуховода и проходов типа "радиаторного уплотнения", изображенных на фиг.1; фиг.3 - схематичное изображение поперечного сечения самой нижней части топочной камеры кипящего слоя, изготовленной согласно другому примеру реализации настоящего изобретения; фиг. 4 схематичный изометрический вид без боковых стенок для удобства иллюстрации примерной обводной камеры и камеры теплообменника, подсоединенного к топочной камере согласно настоящему изобретению; фиг. 5 схематичный вид поперечного сечения самой нижней части реактора циркулирующего кипящего слоя, изготовленного согласно еще одному примеру реализации настоящего изобретения. Figure 1 is a schematic isometric cross-section drawn through circulating fluidized bed equipment made in accordance with one embodiment of the present invention; FIG. 2 is a separate, enlarged, scaled cross-section of the lowermost part of the recirculation duct and “radiator seal” passages shown in FIG. 1; 3 is a schematic cross-sectional view of the lowermost part of a fluidized bed combustion chamber made according to another embodiment of the present invention; FIG. 4 is a schematic isometric view without side walls for the convenience of illustrating an exemplary bypass chamber and a heat exchanger chamber connected to the combustion chamber according to the present invention; FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the lowermost part of a circulating fluidized bed reactor manufactured in accordance with yet another embodiment of the present invention.

На фиг.1 приводится топка циркулирующего кипящего слоя 10, имеющая топочную камеру 12, приспособленную для формирования удлиненного кипящего слоя частиц, заполняющих слой. Сепаратор частиц 14 соединяется с самой верхней частью топочной камеры 12 для разделения частиц, поступающих вместе с топочным газом. Твердый материал покидает топочную камеру через канал 13. Рециркуляционный воздуховод 16 нужен для рециркуляции выделенного твердого материала из сепаратора во внутрь самой нижней части топочной камеры 12. Figure 1 shows a furnace of a circulating fluidized bed 10 having a combustion chamber 12 adapted to form an elongated fluidized bed of particles filling the layer. The particle separator 14 is connected to the uppermost part of the combustion chamber 12 to separate particles entering together with the flue gas. Solid material leaves the combustion chamber through channel 13. A recirculation duct 16 is needed to recycle the separated solid material from the separator into the lowermost part of the combustion chamber 12.

Стенки 20,22,24,26,28 топочной камеры 12, сепаратор 14 и рециркуляционный воздуховод 16 обычно изготавливаются из водонепроницаемых стеночных панелей или мембранных панелей, защищенных частично огнеупорным покрытием 29, которые изображены на фиг.2. The walls 20,22,24,26,28 of the combustion chamber 12, the separator 14 and the recirculation duct 16 are usually made of waterproof wall panels or membrane panels, partially protected by a refractory coating 29, which are shown in Fig.2.

Самая нижняя часть 30 рециркуляционного воздуховода 16, которая изображена на фиг.1 и 2, имеет чуть большее горизонтальное поперечное сечение, чем самая верхняя часть 32 рециркуляционного воздуховода 16. Кипящий слой 34 рециркулирующих частиц образуется в самой нижней части 30. Газовое пространство 36 простирается от слоя 34 до сепаратора частиц 14. Впускные отверстия 38 и 39 для рециркуляции кипящего материала из рециркуляционного воздуховода 16 во внутрь топочной камеры 12 располагаются в самой нижней части 30 топочной камеры. Впускные дымоходы 40 располагаются главным образом под впускными отверстиями 38 и 39 так, что дым и рециркулирующие частицы сразу перемещаются перед вводом во внутрь топочной камеры 12. Топочный газ может быть введен в самую нижнюю часть 30 рециркуляционного воздуховода 16, если это необходимо. The lowest part 30 of the recirculation duct 16, which is shown in FIGS. 1 and 2, has a slightly larger horizontal cross section than the topmost part 32 of the recirculation duct 16. A fluidized bed of recirculating particles 34 is formed in the lowermost part 30. The gas space 36 extends from layer 34 to the particle separator 14. Inlets 38 and 39 for recirculating boiling material from the recirculation duct 16 to the inside of the combustion chamber 12 are located in the lowermost part 30 of the combustion chamber. The inlet flues 40 are located mainly under the inlet openings 38 and 39 so that the smoke and recirculating particles immediately move before being introduced into the interior of the combustion chamber 12. The flue gas can be introduced into the lowermost part 30 of the recirculation duct 16, if necessary.

Такие поверхности теплообменника, как поверхности супернагревателя, не приведенные на чертежах, могут быть введены в кипящий слой 34 между двумя впускными отверстиями 38 и 39, расположенными в зоне теплообменника. Heat exchanger surfaces such as superheater surfaces not shown in the drawings may be introduced into the fluidized bed 34 between two inlet openings 38 and 39 located in the heat exchanger zone.

Впускные отверстия 38 и 39 обычно имеют узкие щелеподобные впускные проходы 42а, 42b,42е, 42f (см. фиг.2), расположенные друг над другом в рамочной конструкции 44, соединяя самую нижнюю часть 30 рециркуляционного воздуховода 16 с самой нижней частью камеры топки 12. Каждый из проходов 42а - 42f обычно имеет соотношение (h/l) высоты (h) к длине (l) не более 0,5, и обычно меньше 50 мм. Как показано на фиг.2, проходы 42а 42f обычно слегка наклонены вперед от канала 16 к камере 12, например около 10-20 градусов (на фиг.2 около 15 градусов). The inlets 38 and 39 typically have narrow, slot-like inlets 42a, 42b, 42e, 42f (see FIG. 2) located one above the other in the frame structure 44, connecting the lowest part 30 of the recirculation duct 16 to the lowest part of the furnace chamber 12 Each of the passages 42a - 42f typically has a ratio (h / l) of height (h) to length (l) of not more than 0.5, and usually less than 50 mm. As shown in FIG. 2, the passages 42a 42f are usually slightly inclined forward from the channel 16 to the chamber 12, for example about 10-20 degrees (in FIG. 2 about 15 degrees).

Материал слоя 34 в рециркуляционном воздуховоде 16 охватывает впускные проходы 42а 42f, и поток твердых частиц внутри впускных проходов 42а 42f образуют вместе газовое уплотнение, исключающее отвод газов камеры топки из потока из камеры топки 12 при высоком давлении Р1 через проходы 42а - 42f и слоя 34 во внутрь газового пространства 36 с более низким давлением в самой верхней части 32 рециркуляционного воздуховода 16.The material of the layer 34 in the recirculation duct 16 covers the inlet passages 42a 42f, and the flow of solid particles inside the inlet passages 42a 42f together form a gas seal, eliminating the exhaust gases of the furnace chamber from the stream from the furnace chamber 12 at high pressure P 1 through the passages 42a - 42f and the layer 34 into the interior of the lower pressure gas space 36 in the uppermost portion 32 of the recirculation duct 16.

Транспортирующий газ (например, воздух, инертный газ, рециркулирующий топливный газ или что-то подобное) может быть введен в самую нижнюю часть 30 рециркуляционного воздуховода 16 через нижние газовые впускные отверстия 46, 48, 50, 52 и 54 (фиг.2). Газовые впускные отверстия могут быть любого пригодного для этого типа (фиг.2). Газовые впускные отверстия могут быть любого удобного типа сопел, такого типа, обычно используемого в кипящих слоях топлива. A transport gas (e.g., air, inert gas, recycle fuel gas, or the like) can be introduced into the lowermost portion 30 of the recirculation duct 16 through the lower gas inlets 46, 48, 50, 52, and 54 (FIG. 2). Gas inlet openings may be any suitable for this type (FIG. 2). The gas inlets can be any convenient type of nozzle, of the type commonly used in fluidized beds of fuel.

Исключительно или дополнительно транспортирующий газ может быть введен через газовые впускные отверстия 56, 58 и 60 (фиг.2). Транспортирующий газ, введенный через нижние газовые впускные отверстия 46-54, переносит частицы от самых нижних и верхних частей слоя 34 прямо к впускным проходам 42а 42f. Транспортирующий газ, введенный через сопло 56, переносит больше частиц, чем транспортирующий газ, введенный через сопло 58, который переносит твердый материал в основном через самые верхние впускные проходы 42а 42с, например, газ может быть введен с малым напором в основном через самое верхнее сопло 60 для переноса лишь небольшого количества твердых частиц и сохранения необходимого уровня слоя в рециркуляционном воздуховоде 16. Exclusively or additionally, transporting gas can be introduced through the gas inlets 56, 58 and 60 (FIG. 2). Carrier gas introduced through the lower gas inlets 46-54 carries particles from the lower and upper parts of the layer 34 directly to the inlets 42a 42f. The conveying gas introduced through the nozzle 56 carries more particles than the conveying gas introduced through the nozzle 58, which conveys the solid material mainly through the uppermost inlet passages 42a 42c, for example, low-pressure gas can be introduced mainly through the uppermost nozzle 60 to transfer only a small amount of solid particles and maintain the required layer level in the recirculation duct 16.

При регулировании транспортирующий газ проходит через различные сопла 46-60, причем оптимальный поток твердых частиц может быть установлен через все впускные проходы 42а 42f при изменении условий выполнения технологического процесса, при рециркулировании необходимого количества материала слоя 34 через проходы 42а 42f во внутрь камеры топки 12 и одновременном обеспечении достаточного уплотнения потоку твердых частиц в упомянутых проходах во время изменений условий исполнения технологического процесса, например, исключая снижение уровня слоя ниже некоторого уровня, который допускает утечку газа из камеры топки 12 через проходы 42а 42f в рециркуляционный воздуховод 16. Действие как газового уплотнения слоя само по себе удерживается на удобном уровне. Управление потоком транспортирующего газа также изменяет клапанное действие проходов 42а 42f. In regulation, the carrier gas passes through various nozzles 46-60, whereby the optimum particle flow can be established through all inlet passages 42a 42f when the process conditions are changed, while the required amount of layer material 34 is recycled through passages 42a 42f to the inside of the furnace chamber 12 and at the same time ensuring sufficient compaction of the flow of solid particles in the aforementioned passages during changes in the execution conditions of the process, for example, eliminating a decrease in layer below a level that allows gas to leak from the furnace chamber 12 through the passages 42a 42f to the recirculation duct 16. The effect of the gas seal layer itself is kept at a convenient level. The control of the flow of the carrier gas also changes the valve action of the passages 42a 42f.

При высокой нагрузке кипящего слоя материала, рециркулирующего через рециркуляционный воздуховод, транспортирующий газ может быть введен через все или почти все сопла 46-58 для того, чтобы ввести максимальное количество твердых частиц вместе с транспортирующим газом для переноса через проходы 42а 42f. В условиях низкой нагрузки лишь небольшое количество кипящего слоя материала должно быть пропущено через проходы 42а 42f. Это может быть выполнено вводом транспортирующего газа в основном через сопла 54-60, тем самым часть слоя 34, расположенная ближе всего к впускным проходам 42е и 42f, а также ближе всего к соплам 46-52, очень слабо захватывается транспортирующим газом, что приводит к рециркуляции уменьшенного количества кипящего слоя материала через проходы 42а 42f. Если устанавливается небольшой уровень слоя 34, то транспортирующий газ, вводимый через сопла 60 и 58, может пройти внутрь газового пространства 36 рециркуляционного воздуховода без переноса вообще кипящего слоя материала. With a high load of a fluidized bed of material recirculated through the recirculation duct, the transporting gas can be introduced through all or almost all of the nozzles 46-58 in order to introduce the maximum amount of particulate matter together with the transporting gas for transfer through the passages 42a 42f. Under low load conditions, only a small amount of fluidized bed of material should be passed through passages 42a 42f. This can be done by introducing the conveying gas mainly through the nozzles 54-60, thereby the portion of the layer 34 located closest to the inlet passages 42e and 42f, and also closest to the nozzles 46-52, is very weakly entrained by the conveying gas, which leads to recirculating a reduced amount of fluidized bed material through passages 42a 42f. If a small level of the layer 34 is set, then the transporting gas introduced through the nozzles 60 and 58 can pass into the gas space 36 of the recirculation duct without transferring a generally fluidized bed of material.

Однако следует предпринять меры, чтобы гарантировать, что уплотнение для потока твердых частиц устанавливается в проходах. В некоторых случаях может появиться газовое уплотнение, особенно в самых низких проходах 42а 42f, заполняя проходы твердыми частицами. Практически не требуется потока частиц через проходы 42а 42f для того, чтобы получить газовое уплотнение, если имеется достаточно высокий уровень твердых частиц в рециркуляционном воздуховоде, чтобы исключить отвод газов, проходящих в воздуховоде. However, care should be taken to ensure that the seal for solids flow is installed in the aisles. In some cases, a gas seal may appear, especially in the lowest passages 42a to 42f, filling the passages with solid particles. Virtually no particle flow through the passages 42a 42f is required in order to obtain a gas seal if there is a sufficiently high level of particulate matter in the recirculation duct to prevent the exhaust of gases passing in the duct.

В зоне теплообменника между впускными отверстиями 38 и 39 зоны уплотнения для потока твердых частиц кипящий газ может быть введен через сопла для регулирования процесса обмена теплом и для переноса твердого материала с заданной скоростью из зоны теплообменника прямо к впускным отверстиям 38 и 39. In the heat exchanger zone between the inlet openings 38 and 39 of the seal zone for the flow of solid particles, boiling gas can be introduced through nozzles to control the heat exchange process and to transfer solid material at a given speed from the heat exchanger zone directly to the inlet openings 38 and 39.

Рамочную конструкцию 44, которая приведена на фиг.1 и 2, можно легко вмонтировать в обычную трубчатую или мембранную перегородку 28. Рама 44 и щелеподобные впускные проходы 42а 42f, расположенные в раме, могут быть заранее установлены вовнутрь перегородки 20 при перекрытии перегородки с помощью огнеупорного покрытия 29. Трубки, расположенные в трубчатой перегородке 20, могут быть изогнуты (на чертеже не показано) во время изготовления, чтобы получить отверстие, необходимое для рамочной конструкции 44. Литье при возможности использования для щелеподобных проходов 42а 42f, выполненное из стирокса или другого огнеупорного материала, устанавливается в раме 44 между трубками перед покрытием трубчатой перегородки 20 с помощью огнеупорного покрытия 20, оставляя только щелеподобные проходы или отверстия 42а'- 42f', совмещенные с проходами 42а 42f. The frame structure 44, which is shown in FIGS. 1 and 2, can be easily mounted into a conventional tubular or membrane partition 28. The frame 44 and the slot-like inlet passages 42a 42f located in the frame can be pre-installed inside the partition 20 by blocking the partition with a refractory coatings 29. Tubes located in the tubular partition 20 may be bent (not shown in the drawing) at the time of manufacture to obtain the hole required for the frame structure 44. Casting, if possible for use with gaps bnyh passages 42a 42f, made of stiroksa or other refractory material mounted in the frame 44 between the tubes prior to coating the tubular baffle 20 by the refractory coating 20, leaving only schelepodobnye passages or openings 42a'- 42f ', aligned with the passages 42a 42f.

На фиг.3 приводится еще один пример реализации настоящего изобретения. В этом примере камера теплообменника 110 соединяется с камерой реактора 112 для возврата тепла от кипящего слоя материала (не изображен) в камере реактора 112 за счет внутренней рециркуляции кипящего слоя материала через камеру теплообменника 110. Figure 3 shows another example implementation of the present invention. In this example, the chamber of the heat exchanger 110 is connected to the chamber of the reactor 112 to return heat from the fluidized bed of material (not shown) in the chamber of the reactor 112 due to internal recirculation of the fluidized bed of material through the chamber of the heat exchanger 110.

Камера теплообменника 110 соединяется с наклонной частью стенки с огнеупорным покрытием 114 нижней части стенки камеры реактора 118. Впускные отверстия 116 имеются в верхнем конце огнеупорной облицовки стенки 114. Частицы, опускающиеся вниз вдоль боковой стенки 118, собираются отверстиями 116 и попадают во внутрь камеры теплообменника 110. Поверхности теплообмена с помощью циркуляции жидкости 120 находятся в камере теплообменника 110. The chamber of the heat exchanger 110 is connected to the inclined part of the wall with a refractory coating 114 of the lower part of the wall of the chamber of the reactor 118. The inlet openings 116 are at the upper end of the refractory lining of the wall 114. Particles falling down along the side wall 118 are collected by holes 116 and enter the chamber of the heat exchanger 110 The heat exchange surfaces by means of fluid circulation 120 are located in the chamber of the heat exchanger 110.

Щелеподобные впускные отверстия 122 согласно настоящему изобретению имеются в самой нижней части выложенной огнеупорной части стенки 114 для повторного ввода частиц во внутрь камеры реактора 112. Проходы 122 для повторного ввода частиц во внутрь камеры реактора 112 образуют уплотнение для потока твердых частиц. Проходы 122 имеют форму узких щелей, расположенных друг над другом, причем каждая щель образует отдельный L-клапан (стопорный). Alkali-like inlets 122 according to the present invention are provided in the lowermost portion of the lined refractory portion of wall 114 for re-introducing particles into the interior of reactor chamber 112. Passages 122 for re-introducing particles into the interior of reactor chamber 112 form a seal for solid particle flow. The passages 122 are in the form of narrow slots located one above the other, with each slit forming a separate L-valve (stop).

Транспортирующий газ (например воздух) вводится через сопло 124, расположенное внизу камеры теплообменника, для переноса частиц из камеры теплообменника во внутрь камеры реактора и для регулирования уплотнения для потока твердых частиц в проходах 122. Остальные сопла (не приведены на чертежах) для ввода кипящего газа могут быть использованы в зонах теплообменника в камере теплообменника 110 для регулирования теплообмена. A carrier gas (e.g., air) is introduced through a nozzle 124 located at the bottom of the heat exchanger chamber to transfer particles from the heat exchanger chamber to the inside of the reactor chamber and to control the seal for the flow of solid particles in passages 122. The remaining nozzles (not shown in the drawings) for introducing boiling gas can be used in zones of the heat exchanger in the chamber of the heat exchanger 110 to regulate heat transfer.

На фиг. 4 приводится другой пример реализации настоящего изобретения - воспроизводится часть камеры реактора 210, расположенной в реакторе кипящего слоя, и корпус 212, расположенный рядом с камерой реактора 210, и включает камеру подъема 214 и рабочую камеру 216. Корпус 212 находится частично бок о бок с одной боковой стенкой 218 камеры 210. Корпус изолируется стенкой 232 внутри камеры подъема частиц 214 и рабочей камеры 216. Отверстия 234 в верхней части стенки 232 соединяют между собой две камеры 214, 216. In FIG. 4 shows another example implementation of the present invention - reproduces the part of the chamber of the reactor 210 located in the fluidized bed reactor, and the housing 212 located next to the chamber of the reactor 210, and includes a lifting chamber 214 and a working chamber 216. The housing 212 is partially side by side with one the side wall 218 of the chamber 210. The housing is insulated by the wall 232 inside the particle lifting chamber 214 and the working chamber 216. The holes 234 in the upper part of the wall 232 connect two chambers 214, 216 to each other.

Выпускное отверстие 220, расположенное в камере реактора 210, находится на первом вертикальном уровне в общей части стенки 22 между камерой подъема 214 и камерой реактора 210. Твердые частицы проходят сквозь выпускное отверстие 220 из камеры реактора 210 в камеру подъема 214 за счет перепада давления камер. Узкие щелеподобные проходы 224, образующие "радиаторное уплотнение", согласно настоящему изобретению выходят в выпускное отверстие 220, чтобы препятствовать отводу газа из одной камеры во внутрь другой и движению предметов размерами большими, чем ранее выбранный размер, из потока, движущегося из камеры реактора 210 во внутрь камеры подъема 214. The outlet 220 located in the chamber of the reactor 210 is at a first vertical level in the common part of the wall 22 between the riser 214 and the chamber of the reactor 210. Solid particles pass through the outlet 220 from the reactor chamber 210 to the riser 214 due to the pressure difference between the chambers. The narrow slit-like passages 224 forming a “radiator seal” according to the present invention exit into the outlet 220 to prevent gas from being drawn from one chamber to another and to the movement of objects larger than the previously selected size from a stream moving from the reactor chamber 210 into inside the lift chamber 214.

Воздушные сопла 236 находятся в камере подъема частиц для пневматического переноса твердых частиц через отверстие 234 во внутрь рабочей камеры 216. В общей стенке 228, расположенной между камерой реактора 210 и рабочей камерой 216, имеется два впускных отверстия 226 и 227 для переноса твердых частиц назад во внутрь камеры реактора 210. Транспортирующий газ и твердые частицы, переносимые газом, потоком устремляются из камеры подъема 214 через впускное отверстие 226 во внутрь камеры реактора 210. Air nozzles 236 are located in the particle lifting chamber for pneumatic transfer of solid particles through an opening 234 into the interior of the working chamber 216. In the common wall 228 located between the reactor chamber 210 and the working chamber 216, there are two inlet openings 226 and 227 for transporting the solid particles back to into the chamber of the reactor 210. The carrier gas and solid particles carried by the gas flow from the lift chamber 214 through the inlet 226 into the chamber of the reactor 210.

Второе впускное отверстие 227, расположенное в пределах кипящего слоя твердых частиц в рабочей камере 216, состоит из узких щелеподобных проходов 230, расположенных друг над другом согласно настоящему изобретению. Твердые частицы проходят потоком через проходы 230 под воздействием силы тяжести или транспортируются через проходы кипящим газом, который вводится через сопло 240. The second inlet 227, located within the fluidized bed of solid particles in the working chamber 216, consists of narrow slit-like passages 230, located one above the other according to the present invention. Solid particles flow through passages 230 under the influence of gravity or are transported through passages by boiling gas that is introduced through nozzle 240.

На фиг. 5 приводится еще один пример реализации настоящего изобретения. На фиг. 5 изображается камера реактора 210, расположенная в реакторе циркулирующего кипящего слоя, имеющая рециркуляционный воздуховод 312 и камеру теплообменника 314, соединенную с воздуховодом. Слой 316 твердых частиц накапливается в нижней части 318 рециркуляционного воздуховода 312. Проходы для потока твердых частиц 320, реализованные согласно настоящему изобретению, имеются в разделительной перегородке 322, расположенной между нижней частью 318 рециркуляционного воздуховода 312 и камерой теплообменника 314. Транспортирующий газ вводится через сопло 324 в нижнюю часть рециркуляционного воздуховода 312 для переноса частиц через проходы 320 во внутрь камеры теплообменника 314 и регулирования потока через уплотнение для потока твердых частиц, устанавливаемого между рециркуляционным воздуховодом и камерой теплообменника. In FIG. 5 shows another example implementation of the present invention. In FIG. 5 shows a reactor chamber 210 located in a circulating fluidized bed reactor having a recirculation duct 312 and a heat exchanger chamber 314 connected to the duct. A layer of solid particles 316 accumulates in the lower part 318 of the recirculation air duct 312. Passages for the flow of solid particles 320 implemented in accordance with the present invention are provided in the separation wall 322 located between the lower part 318 of the recirculation air duct 312 and the heat exchanger chamber 314. The transport gas is introduced through the nozzle 324 in the lower part of the recirculation duct 312 for transferring particles through passages 320 into the inside of the chamber of the heat exchanger 314 and regulating the flow through the seal for the flow of solid parts Established between the return duct and heat exchanger chamber.

Твердый материал, вводимый внутрь теплообменника 314, закипает в нем и возвращается во внутрь камеры реактора 310 как избыток через отверстие 326. Дополнительные проходы, реализованные согласно настоящему изобретению, можно также иметь в нижней части разделительной перегородки 325, расположенной между камерой теплообменника 314 и камерой реактора 310, если требуется. The solid material introduced into the heat exchanger 314 boils in it and returns to the inside of the reactor chamber 310 as excess through the opening 326. Additional passages realized according to the present invention can also be provided at the bottom of the separation wall 325 located between the heat exchanger chamber 314 and the reactor chamber 310 if required.

Claims (25)

1. Способ переноса твердых частиц из первой камеры, заполненной твердыми частицами, в соседнюю вторую камеру, причем две соседние камеры разделены перегородкой с несколькими узкими проходами, расположенными в разделительной перегородке и соединяющими камеры, отличающийся тем, что он содержит этапы: а) ввода транспортирующего газа в первую камеру и б) переноса вместе с транспортирующим газом твердых частиц как многочисленных потоков твердых частиц из первой камеры во вторую камеру через узкие проходы, расположенные в разделительной перегородке так, что узкие проходы используют как уплотнитель для потока твердых частиц и/или регулируемый клапан для потока твердых частиц. 1. A method of transferring solid particles from a first chamber filled with solid particles to an adjacent second chamber, wherein two adjacent chambers are separated by a partition with several narrow passages located in the separation partition and connecting the chambers, characterized in that it comprises the steps of: a) conveying gas into the first chamber and b) transferring together with the transporting gas of solid particles as numerous streams of solid particles from the first chamber to the second chamber through narrow passages located in the separation passage orodke so that the narrow passages are used as a seal for the flow of solid particles and / or adjustment valve for the flow of solid particles. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что этапы а и б осуществляют введением твердых частиц в систему кипящего слоя из пласта твердых частиц в первой камере в твердые частицы в состоянии кипения или в состоянии пневматического перемещения, расположенные во второй камере. 2. The method according to p. 1, characterized in that steps a and b are carried out by introducing solid particles into the fluidized bed system from the solid particle formation in the first chamber into solid particles in a boiling state or in a state of pneumatic movement located in the second chamber. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что этап б осуществляют переносом частиц через проходы, имеющие соотношение высоты h к длине l не более 0,5. 3. The method according to p. 1, characterized in that stage b is carried out by the transfer of particles through passages having a ratio of height h to length l not more than 0.5. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что этап а осуществляют путем ввода транспортирующего газа через нижнюю часть первой камеры и/или с противоположной одной боковой стенки разделительной перегородки, расположенной в первой камере. 4. The method according to p. 1, characterized in that stage a is carried out by introducing a transporting gas through the lower part of the first chamber and / or from the opposite one side wall of the dividing wall located in the first chamber. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что этапы а и б осуществляют переносом твердых частиц из камеры сгорания, расположенной в топке кипящего слоя, в соседнюю рабочую камеру, имеющую кипящий слой частиц. 5. The method according to p. 1, characterized in that stages a and b are carried out by transferring solid particles from the combustion chamber located in the furnace of the fluidized bed to an adjacent working chamber having a fluidized bed of particles. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что этапы а и б осуществляют повторной циркуляцией твердых частиц в топке кипящего слоя из внутренней камеры теплообменника, имеющей кипящий слой твердых частиц, в камеру сгорания. 6. The method according to p. 1, characterized in that stages a and b are carried out by repeated circulation of solid particles in the fluidized bed furnace from the inner chamber of the heat exchanger having a fluidized bed of solid particles into the combustion chamber. 7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что этапы а и б осуществляют переносом твердых частиц, расположенных в топке циркулирующего кипящего слоя, из слоя твердых частиц в обратном воздуховоде в камеру сгорания топки. 7. The method according to p. 1, characterized in that steps a and b are carried out by transferring the solid particles located in the furnace of the circulating fluidized bed from the layer of solid particles in the return duct to the combustion chamber of the furnace. 8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что этап б осуществляют переносом твердых частиц как многочисленных потоков твердых частиц через по существу горизонтальные щелеподобные проходы, причем проходы расположены один над другим. 8. The method according to p. 1, characterized in that stage b is carried out by the transfer of solid particles as multiple streams of solid particles through essentially horizontal slit-like passages, and the passages are located one above the other. 9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что этап б осуществляется переносом твердых частиц как несколько горизонтальных потоков твердых частиц через проходы, имеющие высоту не более 50 мм. 9. The method according to p. 1, characterized in that stage b is carried out by the transfer of solid particles as several horizontal streams of solid particles through passages having a height of not more than 50 mm 10. Устройство для переноса твердых частиц из первой камеры, имеющей твердые частицы, в соседнюю вторую камеру, причем две соседние камеры разделены перегородкой, отличающееся тем, что оно содержит газовые впускные средства для ввода транспортирующего газа в первую камеру и по меньшей мере два узких прохода, выполненных один над другим в разделительной перегородке, соединяющих камеры для обеспечения уплотнения для потока твердых частиц и/или регулируемого клапана для потока твердых частиц. 10. A device for transferring solid particles from a first chamber having solid particles to an adjacent second chamber, wherein two adjacent chambers are separated by a partition, characterized in that it comprises gas inlet means for introducing transporting gas into the first chamber and at least two narrow passages made one above the other in the partition wall connecting the chambers to provide a seal for the flow of particulate matter and / or an adjustable valve for the flow of particulate matter. 11. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что проходы имеют соотношение высоты h к длине l не более 0,5. 11. The device according to p. 10, characterized in that the passages have a ratio of height h to length l of not more than 0.5. 12. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что по меньшей мере два прохода, расположенных один над другим, выполнены объединенными вместе в форме типа радиатора, в рамочной конструкции в разделительной перегородке, причем проходы выполнены горизонтальными, при этом каждый проход имеет высоту не более 50 мм. 12. The device according to p. 10, characterized in that at least two passages, located one above the other, are made together in the form of a type of radiator, in a frame structure in the dividing wall, and the passages are made horizontal, with each passage having a height not more than 50 mm. 13. Устройство по п. 12, отличающееся тем, что по меньшей мере две рамочные конструкции размещены рядом в разделительной перегородке и разделены промежутком по горизонтали между собой. 13. The device according to p. 12, characterized in that at least two frame structures are placed side by side in the dividing wall and are separated by a horizontal gap between them. 14. Устройство по п. 13, отличающееся тем, что газовые впускные средства содержат множество сопл для транспортирующего газа, расположенных в первой камере перед рамочными конструкциями для переноса твердых частиц через проходы. 14. The device according to p. 13, characterized in that the gas inlet means contain many nozzles for conveying gas located in the first chamber in front of the frame structures for transferring solid particles through the passages. 15. Устройство по п. 14, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит поверхности теплообменника, расположенные в первой камере, в зонах, прилегающих к промежуточных пространствам между рамочными конструкциями. 15. The device according to p. 14, characterized in that it further comprises surfaces of the heat exchanger located in the first chamber, in areas adjacent to the intermediate spaces between the frame structures. 16. Устройство по п. 12, отличающееся тем, что проходы имеют соотношение высоты h к длине l не более 0,5. 16. The device according to p. 12, characterized in that the passages have a ratio of height h to length l of not more than 0.5. 17. Устройство по п. 16, отличающееся тем, что проходы расположены под углом по меньшей мере 10o по отношению к горизонтали.17. The device according to p. 16, characterized in that the passages are located at an angle of at least 10 o with respect to the horizontal. 18. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что проходы расположены под углом по меньшей мере 10o по отношению к горизонтали.18. The device according to p. 10, characterized in that the passages are located at an angle of at least 10 o with respect to the horizontal. 19. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что первая камера является камерой сгорания, а вторая камера является рабочей камерой. 19. The device according to p. 10, characterized in that the first chamber is a combustion chamber, and the second chamber is a working chamber. 20. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что первая камера является рабочей камерой, а вторая камера является камерой сгорания. 20. The device according to p. 10, characterized in that the first chamber is a working chamber, and the second chamber is a combustion chamber. 21. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что первая камера является обратным воздуховодом, а вторая камера является камерой сгорания. 21. The device according to p. 10, characterized in that the first chamber is a return duct, and the second chamber is a combustion chamber. 22. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит третью камеру, расположенную рядом с первой и второй камерами, причем третья камера отделена от первой камеры частью первой разделительной перегородки, при этом первая разделительная перегородка первой имеет удаление от первых узких проходов, соединяющих между собой первую и вторую камеры, по меньшей мере два узких прохода, расположенных один над другим в первой разделительной перегородке, соединяющих первую и третью камеры, для обеспечения уплотнения для потока твердых частиц и/или регулируемого клапана для потока твердых частиц, причем третья камера отделена от второй камеры второй разделительной перегородкой, имеющей проход, соединяющий вторую и третью камеры, при этом первая камера содержит камеру сгорания, вторая камера содержит камеру переноса, а третья камера содержит рабочую камеру. 22. The device according to p. 10, characterized in that it further comprises a third chamber located next to the first and second chambers, the third chamber being separated from the first chamber by a part of the first dividing wall, while the first dividing wall of the first is removed from the first narrow passages connecting the first and second chambers to each other, at least two narrow passages located one above the other in the first dividing wall, connecting the first and third chambers to provide a seal for the flow of solid breathing particles and / or an adjustable valve for the flow of solid particles, the third chamber being separated from the second chamber by a second dividing wall having a passage connecting the second and third chambers, the first chamber containing a combustion chamber, the second chamber containing a transfer chamber, and the third chamber a working chamber. 23. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что разделительная перегородка внутри первой камеры облицована огнеупорным материалом. 23. The device according to p. 10, characterized in that the dividing wall inside the first chamber is lined with refractory material. 24. Устройство по п. 23, отличающееся тем, что оно по меньшей мере имеет два прохода, расположенных в облицовке с огнеупорным покрытием с узкими проходами в разделительной перегородке. 24. The device according to p. 23, characterized in that it at least has two passages located in the lining with a refractory coating with narrow passages in the dividing wall. 25. Устройство по п. 23, отличающееся тем, что узкие проходы в огнеупорной облицовке выполнены прожигом горючего материала в форме проходов, имеющихся в перегородке, перед ее покрытием огнеупорной облицовкой, причем проходы образованы прожигом во время прогрева огнеупорной облицовки, в результате чего образованы узкие проходы в оставшейся части перегородки. 25. The device according to p. 23, characterized in that the narrow passages in the refractory lining are made by burning combustible material in the form of passages available in the partition, before it is covered with refractory lining, and the passages are formed by burning during heating of the refractory lining, resulting in narrow passages in the remainder of the partition.
RU94015832A 1993-07-12 1994-05-10 Method and device for transferring solid particles RU2072893C1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/066227 1993-05-26
US08/089,810 US5840258A (en) 1992-11-10 1993-07-12 Method and apparatus for transporting solid particles from one chamber to another chamber
US08/089810 1993-07-12

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94015832A RU94015832A (en) 1996-04-27
RU2072893C1 true RU2072893C1 (en) 1997-02-10

Family

ID=22219688

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94015832A RU2072893C1 (en) 1993-07-12 1994-05-10 Method and device for transferring solid particles

Country Status (3)

Country Link
RU (1) RU2072893C1 (en)
TW (1) TW243493B (en)
UA (1) UA26926C2 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Патент США N 5069171, кл. F 22 B 1/02, 1991. 2. Патент США N 4896717, кл. F 28 D 29/02, 1990. 3. Патент США N 4915061, кл. F 22 B 1/00, 1990. 4. Патент США N 4538549, кл. F 22 B 1/00, 1985. *

Also Published As

Publication number Publication date
UA26926C2 (en) 1999-12-29
TW243493B (en) 1995-03-21
RU94015832A (en) 1996-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3132662B2 (en) Circulating fluidized bed reactor and operating method thereof
RU2300415C2 (en) Method and the device for the heat recovery in the reactor with the fluidized layer
RU2232939C2 (en) Circulating fluidized bed reactor
RU2459659C1 (en) Boiler with circulating fluid bed
US5840258A (en) Method and apparatus for transporting solid particles from one chamber to another chamber
US5406914A (en) Method and apparatus for operating a circulating fluidized bed reactor system
FI91220B (en) Method and apparatus for providing a gas lock in a return duct and / or controlling the flow of the circulating material in a circulating bed reactor
JP3101631B2 (en) Method and apparatus for operating a circulating fluidized bed reactor
RU2072893C1 (en) Method and device for transferring solid particles
CA2148597C (en) Method and apparatus for transporting solid particles from one chamber to another chamber
US5772969A (en) Method and apparatus for recovering heat in a fluidized bed reactor
JPS63187001A (en) Fluidized-bed heat recovery device
IL109573A (en) Method and apparatus for transporting solid particles from one chamber to another chamber