SE453007B

SE453007B - POWER PLANT WITH COMBUSTION IN A FLUIDIZED BED

Info

Publication number: SE453007B
Application number: SE8601837A
Authority: SE
Inventors: K-J Nilsson
Original assignee: Asea Stal Ab
Priority date: 1986-04-22
Filing date: 1986-04-22
Publication date: 1988-01-04
Also published as: SE8601837D0; DK201187D0; FI871737A0; FI871737A; DK201187A; FI87108B; SE8601837L

Description

Tubmaterial förbrukas så småningom och tuberna i bäddkärlet måste efter 453 007 2 a viss drifttid bytas ut. Utbytet betyder dels direkta kostnader för tubbyte, dels indirekta kostnader för produktionsbortfall under en revisionsperiod. Tube material is eventually consumed and the tubes in the bed vessel must be replaced after 453 007 2 a certain operating time. The replacement means both direct costs for tube replacement and indirect costs for production loss during an audit period.

För att minska tuberosionen har tuber för användning i en fluidiserad bädd .. ... ._.-..._._._...._. ........ . försetts med ett hårt slitskikt som metalliskt bundits till grundmaterial, exempelvis genom metallsprutning eller sintring. Tuber har också för minskning av erosionen försetts med pinnar, flänsar eller med làngsträckta band vid tubernas undersida. Dessa har till uppgift att bryta ner bäddmaterialströmmar. Härvid bromsas bäddpartiklar och absorberas energi.To reduce tuberculosis, have tubes for use in a fluidized bed .. ... ._.-..._._._...._. ......... provided with a hard wear layer that is metallically bonded to the base material, for example by metal spraying or sintering. To reduce erosion, tubes have also been fitted with sticks, flanges or with elongated bands at the underside of the tubes. These have the task of breaking down bed material streams. This slows down bed particles and absorbs energy.

Mindre mängd partiklar träffar direkt en tub och dessutom får partiklar som träffar tuben lägre hastighet så att deras eroderande verkan minskar.Smaller amounts of particles hit a tube directly and in addition, particles that hit the tube have a lower speed so that their erosive effect is reduced.

UPPFINNINGEN Uppfinningen tar fasta på att erosion är ett energiproblem och att nedbrytning av bäddmaterialflöden närmast tuben på ett energiabsorberande sätt minskar partikelhastigheter och minskar erosionseffekten från partiklar som träffar en tubvägg. Ett viktigt ändamål med uppfinningen är således att absorbera energi hos flöden av bäddmaterial invid tuber. Ett annat viktigt ändamål med uppfinningen är att åstadkomma ett erosionsskydd som lätt kan tillverkas och anbringas på tuber.THE INVENTION The invention establishes that erosion is an energy problem and that degradation of bed material flows closest to the tube in an energy absorbing manner reduces particle velocities and reduces the erosion effect of particles hitting a tube wall. An important object of the invention is thus to absorb energy from flows of bed material next to tubes. Another important object of the invention is to provide an erosion protection which can be easily manufactured and applied to tubes.

Enligt uppfinningen omges tuber med ett spiralformat band med större stigning hos spiralen än bandets bredd. Mellan varven kommer då att bildas ett gap där bäddmaterialet har fritt tillträde och kan komma i kontakt med tuben. Stigningen är lämpligen mindre än två gånger bandbredden, dvs att gapet mellan varven är mindre än bandbredden. Bandspiralen kan ha så mycket större diameter än tuben att en icke obetydlig spalt kommer at finnas mellan bandspiral och tub. Bandspiralen kan vara fixerad på tuben eller löst placerad på denna så att den kan förskjutas något axiellt och så att den kan rotera kring tuben. Bandspiralen kan då röra sig så att olika delar av tuben täckes vid olika tidpunkter genom att välja lämplig kombination av bredd och tjocklek på bandet samt stigning och diameter hos den av bandet formade spiralen kan olika önskade effekter uppnås.According to the invention, tubes are surrounded by a helical band with a greater pitch of the helix than the width of the band. A gap will then be formed between the turns where the bed material has free access and can come into contact with the tube. The pitch is suitably less than twice the bandwidth, ie the gap between the turns is smaller than the bandwidth. The strip spiral can have such a much larger diameter than the tube that a not insignificant gap will be present between the strip spiral and the tube. The strip spiral can be fixed on the tube or loosely placed on it so that it can be displaced slightly axially and so that it can rotate around the tube. The strip spiral can then move so that different parts of the tube are covered at different times by choosing the appropriate combination of width and thickness of the strip and the pitch and diameter of the spiral formed by the strip, different desired effects can be achieved.

Täckningsgraden kan varieras genom val av bandbredd och stigning.The coverage rate can be varied by choosing bandwidth and pitch.

Strömningsförhållanden kring tuben kan påverkas genom val av bandtjocklek a 453 007 och stigning. Energiupptagningen kan påverkas genom val av vikt och spel mellan spiral och tub.Flow conditions around the tube can be affected by the choice of belt thickness a 453 007 and pitch. Energy uptake can be affected by the choice of weight and play between spiral and tube.

Uppfinningen gör det möjligt att på ett enkelt sätt anbringa ett erosionsskydd på tuber. Vid tillverkning av tubpaket kan spiralen träs pà tuberna. En särskild fördel är att ett tubskydd kan anbringas på tuber i ett färdigt tubpaket. Förslitna erosionsskyddande spiralen kan utbytas vid revision av anläggningen. Antingen kan en framställd spiral med lämpliga hjälpverktyg skruvas på en tub eller kan ett stàlband formas till en spiral kring en tub med ett speciellt bockningsverktyg.The invention makes it possible to apply an erosion protection to tubes in a simple manner. When manufacturing tube packages, the spiral can be threaded onto the tubes. A special advantage is that a tube cover can be applied to tubes in a finished tube package. Worn erosion protection coils can be replaced during an inspection of the system. Either a manufactured spiral with suitable auxiliary tools can be screwed onto a tube or a steel strip can be formed into a spiral around a tube with a special bending tool.

FIGURER Uppfinningen beskrives närmare under hänvisning till bifogade figurer. Fig 1 visar schematiskt en PFBC-anläggning, där uppfinningen tillämpas, och fig 2 en tub med en erosionsskyddande spiral.FIGURES The invention is described in more detail with reference to the accompanying figures. Fig. 1 schematically shows a PFBC plant, where the invention is applied, and Fig. 2 a tube with an erosion-protective spiral.

I figurerna betecknar 1 ett tryckkärl. Ett bäddkärl 2 och en gasrenare 3 av cyklontyp är inneslutna i tryckkärlet. Endast en cyklon är visad men i realiteten finns i reningsanläggningen ett flertal parallella grupper av seriekopplade cykloner. I bäddkärlets nedre del finns en botten U som är uppbyggd av långsträckta luftfördelningskamrar 5 med luftmunstycken 6 för inblåsning av luft för fluidisering av bädden 7 i förbränningsrummet 8 ovanför bottnen 4 och för förbränning av tillfört bränsle. Mellan luftfördelningskamrarna 5 finns spalter 10. genom vilka bäddmaterial och aska kan passera till rummet 11 under bottnen U. Materialet kyles i rummet ll och uttages via utmatningsledningen 12 med utmatningsanordningen 13.In the figures, 1 denotes a pressure vessel. A bed vessel 2 and a cyclone-type gas purifier 3 are enclosed in the pressure vessel. Only one cyclone is shown, but in reality there are several parallel groups of cyclones connected in series in the treatment plant. In the lower part of the bed vessel there is a bottom U which is built up of elongate air distribution chambers 5 with air nozzles 6 for blowing air for fluidizing the bed 7 in the combustion chamber 8 above the bottom 4 and for combustion of supplied fuel. Between the air distribution chambers 5 there are gaps 10. through which bed material and ash can pass to the space 11 below the bottom U. The material is cooled in the space 11 and taken out via the discharge line 12 with the discharge device 13.

Bränsle och svavelabsorbent inmatas i bädden 8 via ledningarna 14 resp 15. I förbränningsrummet 8 finns kyltuber 16 som tillföres matarvatten genom ledningen 17 och levererar ånga till en icke visad ångturbin genom ledningen 18. Dessa tuber 16 kyler bädden och håller denna vid en för effektiv förbränning lämplig temperatur. I beroende av lasten varierar bäddytans 30 höjd och vid dellast är en mindre eller större del av tuberna frilagd och befinner sig ovanför bädden 7. Förbränningsgaser samlas i fribordet 21 och strömmar genom ledningen 22 till gasrenaren 3 och därifrån i ledningen 23 till turbinen 24. Avskilt stoft borttransporteras genom ledningen 25. Turbinen ZÄ driver generatorn 26 och kompressorn 27.Fuel and sulfur absorbent are fed into the bed 8 via the lines 14 and 15, respectively. In the combustion chamber 8 there are cooling tubes 16 which are supplied with feed water through the line 17 and supply steam to a steam turbine (not shown) through the line 18. These tubes 16 cool the bed and maintain it for efficient combustion. appropriate temperature. Depending on the load, the height of the bed surface 30 varies and in the case of partial load a smaller or larger part of the tubes is exposed and is located above the bed 7. Combustion gases collect in the freeboard 21 and flow through the line 22 to the gas purifier 3 and from there into the line 23 to the turbine 24. dust is transported through line 25. Turbine ZÄ drives generator 26 and compressor 27.

Komprimerad förbränningsluft tillföres rummet 28 mellan tryckkärlet 1 och bäddkärlet 2 genom ledningen 24.Compressed combustion air is supplied to the space 28 between the pressure vessel 1 and the bed vessel 2 through the line 24.

Claims

The tubes 16 are surrounded by a spiral 31 consisting of a strip with the width b, the thickness t and the pitch s. The pitch s is larger than the strip width b so that a gap G is formed between the turns G. the outer diameter of the tube 16 that a significant gap is formed between the tube 16 and the spiral 31. The spiral can hang loose on the tube 16 and can then be displaced axially between two boundary layers and rotate. The coil can also be fixed in one or more points along the tube. PATENT REQUIREMENTS

A power plant with combustion of fuel in a fluidized bed (7) of particulate matter in a bed vessel (2) with tubes (16) in the bed vessel (2) for cooling the bed (7) and heating water or generating steam, which tubes (16) are provided with devices intended to protect tubes (16) against erosion of fluidized bed material, characterized therefrom. that the erosion protection consists of a band (31) helically wound around a tube (16).

Power plant according to claim 1, characterized in that there is a winch (1) between the helical band (31) and the tube (6).

3. A power plant according to claim 1, characterized in that the pitch of the spiral (31) formed by the belt is so large that there is a gap (G) between the turns.

Power plant according to claim 1, characterized in that the spiral (31) formed by the belt is loosely placed on the tube (16) so that it can rotate or axially move relative thereto.