SE433740B

SE433740B - Feed-out arrangement for pulverulent material under high pressure

Info

Publication number: SE433740B
Application number: SE8205748A
Authority: SE
Inventors: R Brennstrom
Original assignee: Stal Laval Turbin Ab
Priority date: 1982-10-08
Filing date: 1982-10-08
Publication date: 1984-06-12
Also published as: ZA837473B; SE8205748D0; SE8205748L

Abstract

Feed-out arrangement for feeding out pulverulent or granular material from a space in the container 2 which is under high pressure to a space at considerably lower pressure 12. It is intended in particular for combustion installations with a fluidised bed for feeding out ash and spent bed material. The feed-out arrangement contains a feed-out pipe 10 which is made up of a number of pipe parts 10a, 10b-10x in such a way that the gas/powder flow is deflected, usually by 90 or 180 degrees, at the transition between the pipe parts. By selecting a suitable number of pipe parts 10a, 10b-10x, the desired pressure drop can be obtained. The arrangement does not have moving parts on the whole and offers low cost, high reliability and great operational safety. <IMAGE>

Description

of 8205748-o 2 - svårt att balansera trycken i system med många cykloner med följande risk för bakåtströmning i cykloner - komplicerade mät- och styrsystem. or 8205748-o 2 - difficult to balance the pressures in systems with many cyclones with the following risk for backflow in cyclones - complicated measuring and control systems.

Stoft i gas från utmatningssystemet som skall komprimeras fordrar renings- fílter före kompressorer.Dust in gas from the discharge system to be compressed requires purification filters before compressors.

Risk finnes för igensättning av filter vid start och låglast då gastempera- turen kan understiga daggpunkten så att svavelsyra kan utfällas. Ändamålet med uppfinningen är att åstadkomma en utmatningsanordning för ut- matning av pulverformigt eller kornformigt material från en trycksatt behål- lare, vilken utmatningsanordning innehåller inga eller få rörliga delar och som är driftsäker, billig att tillverka och lätt att underhålla.There is a risk of clogging of filters at start-up and low load when the gas temperature the tour can be below the dew point so that sulfuric acid can precipitate. The object of the invention is to provide a dispensing device for dispensing feeding powdery or granular material from a pressurized container which dispenser contains no or few moving parts and which is reliable, inexpensive to manufacture and easy to maintain.

Enligt uppfinningen finnes mellan en trycksatt behållare, från vilken ett pulverformigt eller kornformigt material skall borttransporteras och en uppsamlingsbehållare för utmatat gods, en transportledning som är så utförd, att strömningsriktningen hos en gas-pulverblandning ändras upprepade gånger under transporten. Vid riktningsändringarna uppstår omlänkningsförluster som ger en successiv tryoksänkning till önskat tryck. Ledningen utföres lämpligen så att största möjliga tryckförlust uppstår vid varje riktnings- ändring. Den kan t ex bestå av ett antal efter varandra anordnade rördelar som bildar 90 O vinkel med varandra, varvid omlänkningen vid varje röranslut- ning blir 90 °. I ett annat utförande kan den bestå av ett antal parallella tätt liggande rör med överströmningsöppningar nära rörens ändar så att 180 ° omlänkning erhålles vid överströmning från ett rör till ett annat. För att minska förslitningen kan vid rörändarna bortom omlänkningsstället finnas ett blindutrymme där en kudde av pulver samlas. Denna mottar och bromsar pulvret i gasströmmen och förhindrar kontakt med rörväggen.According to the invention there is between a pressurized container, from which one powdered or granular material must be transported away and a collection containers for discharged goods, a transport line which is so constructed, that the flow direction of a gas-powder mixture is repeatedly changed during transport. During the changes of direction, diversion losses occur which provides a successive pressure drop to the desired pressure. The wiring is performed suitably so that the greatest possible pressure loss occurs at each directional change. It can, for example, consist of a number of pipe parts arranged one after the other forming an angle of 90 ° with each other, the deflection at each pipe connection becomes 90 °. In another embodiment, it may consist of a number of parallels close-lying pipes with overflow openings near the ends of the pipes so that 180 ° diversion is obtained in the event of an overflow from one pipe to another. In order to reduce wear can be found at the pipe ends beyond the diverting point a blind space where a powder cushion gathers. This receives and brakes the powder in the gas stream and prevents contact with the pipe wall.

Utmatningsanordningen kan med fördel även utnyttjas som askkylare. Askans temperatur kan vara 800-850 OC. Det är lämpligt att kyla den till 200-250 °C, dvs till en temperatur som ligger på lämplig nivå över daggpunkten så att utfällning av svavelsyra undvikas. Vid start av anläggningen kan man använda kylaren som värmare så att kondensering och igensättning förhindras om gas- temperaturen skulle ligga vid eller under daggpunkten. 8205748-Û 3 Uppfinningen beskrives närmare under hänvisning till bifogade schematiska figurer. Fig 1 visar en behållare med en cyklon för avskiljning av aska i förbränningsgaser från en fluidiserad bädd, en uttagningsanordning för askan och en uppsamlingsbehållare för aska, fig 2 visar ett snitt genom en ledning vid A-A i fig 1, fig 3 visar ett snitt genom tvâ rördelar vid anslutninge- stället, fig U visar ett sätt att sammanfoga rördelar, fig 5 visar hur så sammanfogade rördelar kan sammanföras till ett rörpaket, fig 6 visar ett annat sätt att sammanfoga rördelarna, fig 7 visar ytterligare ett sätt att arrangera rördelarna till en utmatningsanordning, fig 8 visar ytterligare ett utförande av ett paket av rördelar för en utmatningsledning, fig 9 visar i ett snitt enligt B-B i fig 8 hur rören är sammanfogade, fig 10 visar ett snitt enligt C-C i fig 9 och fig 11 ett alternativt utförande av ett askutlopp från en cyklon.The discharge device can advantageously also be used as an ash cooler. Askans temperature can be 800-850 OC. It is convenient to cool it to 200-250 ° C, ie to a temperature that is at a suitable level above the dew point so that precipitation of sulfuric acid is avoided. At the start of the plant you can use the radiator as a heater so that condensation and clogging are prevented if the temperature would be at or below the dew point. 8205748-Û 3 The invention is described in more detail with reference to the accompanying schematic figures. Fig. 1 shows a container with a cyclone for separating ash in combustion gases from a fluidized bed, an ash extraction device and an ash collection container, Fig. 2 shows a section through a conduit at A-A in Fig. 1, Fig. 3 shows a section through two pipe sections at the connection instead, Fig. U shows a way of joining pipe parts, Fig. 5 shows how so joined pipe parts can be joined to a pipe package, Fig. 6 shows one another way of joining the pipe parts, Fig. 7 shows another way of arranging the pipe parts for a discharge device, Fig. 8 shows further an embodiment of a package of pipe parts for a discharge line, Fig. 9 shows in a section according to B-B in Fig. 8 how the pipes are joined, Fig. 10 shows a section according to C-C in Fig. 9 and Fig. 11 an alternative embodiment of an ash outlet from a cyclone.

I figurerna betecknar 1 en behållare som står under tryck. I denna finnes en cyklon 2 för avskiljning av aska i en förbränningsgas från en icke visad fluidiserad bädd. Oren gas tillföres cyklonen genom en ledning 3, renad gas bortledes genom en ledning U. Aska samlas i bottendelen 5 i cyklonen 2 och bortledes genom en utmatningsanordning och kylare b. Utmatningsanordningen innehåller ett utmatningsmunstycke 7 som genom ett rör 8 leder gas och aska till en rörledning 10, i vilken gas-askströmmen omlänkas ett stort antal gånger, varefter gas-askströmmen genom ett rör 11 ledes till en samlings- behållare 12 där askan 13 uppsamlas. Transportgasen filtreras och avlägsnas genom filtret 1H och ledningen 15. Rörledningen 10 är innesluten i en behål- lare 16 och omges av kylvatten 17. Rörledningen 10 är utförd som ett kompakt rörpaket. Ledningen 8 omges av ett koncentriskt rör 18. Kylvatten tillföres behållaren 16 genom rörledningen 20, cirkulerar kring ledningen 10 och lämnar behållaren 16 genom det ringformiga rummet 21 mellan rören 8 och 18 och led- ningen 22. Således kyles och eventuellt värmes även röret 8. Kylningen av röret 8 ökar dess hållfasthet och nötningsbeständighet.In the figures, 1 denotes a container which is under pressure. In this is found a cyclone 2 for separating ash in a combustion gas from one not shown fluidized bed. Crude gas is fed to the cyclone through a line 3, purified gas is discharged through a line U. Ash is collected in the bottom part 5 of the cyclone 2 and discharged through a discharge device and cooler b. The discharge device contains a discharge nozzle 7 which conducts gas and ash through a pipe 8 to a pipeline 10, in which the gas-ash stream is diverted a large number times, after which the gas-ash stream through a pipe 11 is led to a collection container 12 where the ash 13 is collected. The transport gas is filtered and removed through the filter 1H and the line 15. The pipeline 10 is enclosed in a container 16 and is surrounded by cooling water 17. The pipeline 10 is designed as a compact pipe package. The line 8 is surrounded by a concentric pipe 18. Cooling water is supplied the container 16 through the pipeline 20, circulates around the conduit 10 and leaves the container 16 through the annular space 21 between the tubes 8 and 18 and the Thus, the tube 8 is cooled and possibly also heated the tube 8 increases its strength and abrasion resistance.

Den visade konstruktionen med ett koncentriskt rör 18, som sträcker sig in i tryckkärlet 1 minskar risken för kondensering av svavelsyra i transportröret 8 genom möjligheten att värma detta under start och låglastdrift till en temperatur över gasens daggpunkt. Kylytan ökas även något. Fördelaktigare genomföring genom tryckkärlsväggen med hänsyn till termisk expansion erhål- les. Mindre värmespänningar erhålles. 8205748-n Trycket i tryckkärlet 1 är såväl vid start som drift större än i cyklonen 2.The construction shown with a concentric tube 18 extending into pressure vessel 1 reduces the risk of condensation of sulfuric acid in the transport pipe 8 through the possibility of heating this during start and low load operation to one temperature above the dew point of the gas. The cooling surface is also increased slightly. More advantageous through the pressure vessel wall with respect to thermal expansion obtained les. Smaller thermal stresses are obtained. 8205748-n The pressure in the pressure vessel 1 is greater both in start-up and operation than in cyclone 2.

Denna tryckdifferens kan på ett enkelt sätt utnyttjas för att förse cyklonen 2 med en liten mängd fluidiseringsgas som håller avskiljd aska i rörelse så att den ej sätter sig och bildar en fast klump vid bottnen. Vid botten i kondelen 5 finnes munstycken 19 som försörjes med gas från rummet 23 i tryck- kärlet via en strypning Zü och en ledning 25. Genom strypningen ZÄ bestämmes gasflödet. Fluidiseringen av askan i cyklonen 2 träder automatiskt i funktion så snart anläggningen startas. Askan 13 i behållaren 12 uttages via en sluss- ventil 26. ' Rörledningen 10 kan som tidigare nämnts utföras som ett kompakt rörpaket.This pressure difference can be easily used to supply the cyclone 2 with a small amount of fluidizing gas which keeps the separated ash in motion so that it does not settle and form a solid lump at the bottom. At the bottom in condenser 5 there are nozzles 19 which are supplied with gas from the space 23 in pressure the vessel via a choke Zü and a line 25. The choke ZÄ is determined the gas flow. The fluidization of the ash in cyclone 2 takes effect automatically as soon as the plant is started. The ash 13 in the container 12 is removed via a lock valve 26. ' As previously mentioned, the pipeline 10 can be designed as a compact pipe package.

Utmatningsrörledningen kan utföras med raka rördelar 10a, 10b, 10 c etc som kan anslutas till varandra på olika sätt. I ett utförande anslutes rördelarna vinkelrätt mot varandra som visas i fig 3. Rördelarna kan, åtminstone vid nedströmsänden, vara tillslutna med en hattliknande muff 30 som möjliggör inspektion och rensning vid eventuell igensättning. I ett blindutrymme 31 vid nedströmsänden samlas vid drift en "kudde" 32 av aska i vilken askan i gasströmmen bromsas upp innan den ändrar riktning och medföljer gasströmmen till nästa rördel 10b. Materialet i rörets 10a blinddel förhindrar nötning på rörmaterialet.The discharge pipeline can be made with straight pipe sections 10a, 10b, 10c etc as can be connected to each other in different ways. In one embodiment, the pipe parts are connected perpendicular to each other as shown in Fig. 3. The pipe parts can, at least at downstream end, be closed with a hat-like sleeve 30 that allows inspection and cleaning in the event of clogging. In a blind room 31 at the downstream end, during operation, a "cushion" 32 of ash is collected in which the ash in the gas flow is slowed down before it changes direction and accompanies the gas flow to the next pipe part 10b. The material in the blind part of the tube 10a prevents abrasion the pipe material.

I ett utförande kan rördelarna sammanfogas på sätt som anges i fig U och bilda ett rörpaket som visas i fig 5. Genom att välja lämpligt antal rör- delar kan tryckfallet göras så stort som man önskar. Eftersom trycket succes- sivt sjunker vid passagen genom utmatningsröret 10 bör rördiametern öka från inloppet mot utloppet för att ej alltför höga gashastigheter skall erhållas.In one embodiment, the pipe parts can be joined in the manner shown in Figs form a pipe package as shown in Fig. 5. By selecting the appropriate number of parts, the pressure drop can be made as large as desired. Since the pressure sieve decreases at the passage through the discharge pipe 10, the pipe diameter should increase from the inlet towards the outlet so that not too high gas velocities are obtained.

Diametern kan öka stegvis som visas i fig 5.The diameter can increase stepwise as shown in Fig. 5.

Fig 6 visar ytterligare ett sätt att arrangera rördelarna 10a-10x.Fig. 6 shows a further way of arranging the pipe parts 10a-10x.

I ett utförande enligt fig 7 lägges rördelarna helt intill varandra och er- hâlles då en 180 ° omlänkning av gas-askströmmen vid övergången mellan de enskilda rördelarna.In an embodiment according to Fig. 7, the pipe parts are laid completely next to each other and a 180 ° diversion of the gas-ash stream is then maintained at the transition between them individual fittings.

I utförandet enligt fig 8 är rördelarnas 10a-10x ändar tillplattade och sammansvetsade med en svets 35.In the embodiment according to Fig. 8, the ends of the pipe parts 10a-10x are flattened and welded together with a weld 35.

En viss erosion kan uppstå i rörens längdriktning vid öppningarna 33. Från ”början cirkulära öppningar kan få elliptisk eller annan långsträckt form. Fig 8, 9 och 10 visar ett ur förslitningssynpunkt lämpligt utförande, som även möjliggör billig framställning. Rören 10a-10x lägges intill varandra så attSome erosion may occur in the longitudinal direction of the pipes at the openings 33. From "Initially circular openings can have an elliptical or other elongated shape. FIG 8, 9 and 10 show a design suitable from a wear point of view, which also enables cheap production. The tubes 10a-10x are placed next to each other so that

Claims

8 8205748-0 openings 33 in two adjacent tubes are opposite each other. On a section L at the openings 33, the pipes are welded together so that the space between them is partially or completely filled by welding or by filler pieces and welding. Fig. 9 shows an embodiment where the gap is completely filled with welding material 34 on a section L next to openings 33. The openings 33 can have a diameter which is equal to the inner diameter of the pipe parts 10a-10x or slightly smaller. Fig. 10, which is a section at C-C in Fig. 9, shows how this design allows large wear at the openings 33. A wear and enlargement of the opening, indicated by dashed line 36, is permissible. The design allows a simple and cheap manufacture through the use of robot welding. The construction is so simple and inexpensive that units of pipe parts 10 can be regarded as a consumable which can be replaced in case of difficult clogging or at predetermined intervals due to wear. In an alternative embodiment according to Fig. 11 of the connection of the discharge pipe 10 to the lower part 5 of the cyclone 2, this is directly connected to a vertical pipe 37 so that the angle between the pipes is about 90 °. The pipe 37 is terminated at the bottom by a blind space 38.

Discharge device for discharging powdered or granular material from a space (2) which is under pressure, for example for discharging bed material and / or ash from an incineration plant for the combustion of solid fuels in a pressurized fluidized bed. It is characterized in that there is a pressurized container (1) and a collecting container (12) under lower pressure, there is a transport line (10) which is designed so that the flow direction of a gas powder mixture is changed repeatedly, whereby a successive pressure drop is obtained. through the diversion losses during the changes of direction.

Dispensing device according to claim 1, characterized in that the conduit (10) consists of a number of pipe parts (10a, 10b - 10x) arranged one after the other, which preferably form a 90 ° angle to each other.

Discharge device according to claim 1, characterized in that the pipeline (10) consists of a number of parallel pipes (10a, 10b - 10x) with overflow openings (33) near the ends of the pipes so that 180 ° deflection of the gas-powder stream in case of overflow from one tube to the next tube is obtained. 8205-748-0

U. Dispensing device according to claim 1 or 2, characterized in that between a pipe connection and the pipe end there is a blind space (31), where a cushion of powder (32) can be collected.

Dispensing device according to claim 1, characterized in that the line is cooled.

Dispensing device according to claim 5, characterized in that the pipeline (10) is enclosed in a container (16) and surrounded by a cooling medium (17).