SE454243B - Virvelbeddsreaktor - Google Patents

Description

20 25 30 35 454 245 2 konventionell cyklonavskiljares àterföringssystem är därför ytterst känsligt för sugströmningar och fordrar ovillkorligen ett tillförlitligt gaslàs.

I ångpannetillämpningarna leder konventionella cyklonavskil- jare till en ofördelaktig konstruktion, emedan en konventio- nell cyklon delar àngpannan i tvâ delar, brännkammaren och konvektionsdelen efter avskiljaren, mellan vilka àterförings- anordningarna för faststoffet är belägna.

Mekaniska gaslás slits snabbt, speciellt vid höga temperatu- rer och de är ofta utsatta för driftsstörningar. Även sådana lösningar är kända, där en konventionell cyklon- avskiljare placeras inuti reaktorn, varvid hela àterförings- systemet för faststoffet befinner sig i reaktorn. En stor nackdel med dessa system är cyklonavskiljarens korrosions- och erosionsproblem, då stödkonstruktionernas kylning inte kan ordnas pà något enkelt sätt. Dessutom lider systemet av sin för konventionella cyklonavskiljare utmärkande känslig- het för sugströmningar.

De nackdelar som ovannämnda apparater är behäftade med har kunnat undanröjas genom anordningar enligt uppfinningen som kännetecknas av, att avskiljarens cylindriska virvelkammares botten är huvudsakligen plan och lutande och att gasutlopps- röret är anordnat att gå genom bottnen och leda gaserna, från vilka fasta partiklar avskilts, nedåt.

Uppfinningen beskrivs i det följande närmare under hänvisning till bifogade ritning, som visar en utföringsform av upp- finningen, där fig. 1 visar ett vertikalsnitt av anordningen, och fig. 2 visar ett snitt längs linjen A-A i fig. l. 10 15 20 25 30 55 3 454 243 I figurerna avser hänvisningsbeteckningen 1 en enligt virvel- bäddsprincipen fungerande reaktorkammare och 2 en cyklonav- skiljare, 3 en ledning genom vilket de ur reaktorkammarens övre ända utströmmande gaserna tangentiellt tillförs och 4 ett utloppsrör för gaserna som leds bort från cyklonavskil- jaren. Det faststoff som avskiljts på den cylindriska virvel- kammarens 5 väggar rinner ned pá avskiljarens botten 6, som är anordnad sluttande sà, att dess lägsta punkt ligger invid reaktorkammaren. Genom öppningen 7 rinner faststoffet genom fall- och àterföringsröret 8 ned i reaktorkammarens l nedre del. Aterföringsrörets nedre ända 9 är anordnad på en sådan höjd ovanför bottenplattan ll, att det utmynnar i det täta, stationära virvelbäddsskikt 10, som bildas i reaktorkammarens nedre del. .

Strömningstekniskt skiljer sig genomströmningscyklonen enligt uppfinningen från en konventionell cyklonavskiljare bl.a. i det avseendet, att den undertrycksvirvel, som uppstår i cyklonens centrum, alltid leds med huvudströmmen till gasut- loppsledningen 4. Detta minskar i och för sig cyklonens sugverkan jämfört med konventionella lösningar. Axial- och radialhastigheterna i genomströmningscyklonens nedre del är små, men tangentialhastigheten stor. Det stoff som trans- porteras av en eventuell sugströmning kan därför ej hamna i gasutloppet utan avsätter sig på virvelkammarens väggar och återvänder till reaktorn. Detta system fungerar mera stabilt än tidigare kända vid momentana driftsstörningar.

Då en genomströmningscyklon användes behöver det frànskilda faststoffet ej förflyttas horisontellt och áterföringsröret är ett öppet, rakt rör, som utmynnar i virvelbädden. Därav följer, att _ - virvelbäddsskíktet i reaktorens botten fungerar som ett gaslås, varför något särskilt gaslàs ej erfordras, - i returledningen åstadkoms en nedåtgående gasström, varav följer, att returledningens transportkapacitet ökar och att cyklonavskiljarens separeringsförmàga förbättras, -__.-.._....-_... ..-W-n . 10 15 20 ZS 30 35 454 243 4 speciellt vad små partiklar beträffar, som ej kan röra sig i riktning mot gasströmmen.

Uppfinningen medför uppenbara konstruktiva fördelar, bland vilka kan nämnas: - externa återföringsanordningar kan ersättas av ett enkelt och billigt rör anordnat inne i reaktorn vilket lätt kan kylas om så erfordras, - den föreslagna lösningen lämpar sig väl för àngpannekonst- ruktioner. Ångpannans brännkammare och konvektiondelen efter avskiljaren tillverkas lämpligen därvid i ett stycke. I àngpanneapplikationer kan återföringsrörets kylning ordnas genom att placera det invid en kyld vägg.

Exempel En förgasare enligt fig; 1 med följande funktionsdata: Torr torv, trä eller kol ~100 g/s, torrhaltš 80 % luft 7 mol/s produktgas 16 mol/s gasens stofthalt 10 - 30 kg/m3N reaktorns temperatur 900 - 1000 °C luftens temperatur framför reaktorn 300 - 400 °C sandens medelpartikelstorlek 150 vm Huvuddimensioner - reaktorns diameter 0,6 m - reaktorns höjd 11,0 m - cyklonens diameter 0,6 m - utloppsrörets diameter 0,3 m_ - återföringsrörets diameter 0,1 m - cyklonens höjd 2,0 m s 454 243 Aterföringsröret hade tillverkats av eldfast stål och var utfört okylt. Vid utförda prov konstaterades, att anlägg- ningen fungerade väl. Separatíonsförmågan för det använda cirkulationsmateríalet var praktiskt taget 100 %.

Claims (3)

454 243 PATENTKRAV

1. Vírvelbäddsreaktor, vars i dess reaktorkammares övre del anordnade utloppsöppning är ansluten till en cyklon- avskiljare (2) medelst ett till denna tangentíellt anslutet till- förselrör (3) för avskiljande av fasta partiklar i de från virvelbäddsreaktorn avgående gaserna, och som omfattar ett till avskíljarens nedre del anslutet partikeláterföringsrör (8) och ett i avskíljaren anordnat gasavledníngsrör (4), k ä n n e t e c k n a d av att avskiljarens (2) cylindríska vírvelkammares (5) botten (6) är huvudsakligen plan och före- trädesvis lutande och att rörets (4) ínloppsdel sträcker sig från en punkt inne i kammaren nedåt genom kammaren och ut genom kammarens botten (6) varigenom rörets (4) inloppsdel leder gaserna från vilka fasta partiklar avskiljts, nedåt.

2. Virvelbäddsreaktor enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att bottnen (6) sluttar mot vir- velbäddsreaktorns reaktorkammare (11).

3. Virvelbäddsreaktor enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a.d därav, att återföríngsröret (8) är anordnat att utmynna i en nedre del av virvelbädden (10), som bildas på reaktorkammarens (1) bottenplatta (11).