SE459205B - Anordning foer att vid en apparat foer virvelbaeddsfoerbraenning bortseparera stoerre partiklar fraan baedden - Google Patents

Description

459 205 Fig. 6 är ett vertikalt snitt i förstoring genom en del av den konstruk- tion som visas i fig. 5, längs linjen 6-6 i pilarnas riktning.

Fig. 7 är ett vertikalt snitt genom en del av den konstruktion, som visas i fig. 3, längs linjen 7-7 i pilarnas riktning.

Fig. 8 är ett vertikalt snitt gnom en del av den konstuktion, som visas i fig. 2, längs linjen 8-8 i pilarnas riktning.

Bästa utföringsform av uppfinningen Fastän det framgår av följande detaljerade beskrivning, att föreliggande uppfinning avser förbränning av olika typer av material i virvelbäddsreaktorer, passar uppfinningen extra bra för förbränning av bränslen av låg kvalitet, som har en hög halt av främmande material och inerta föremål. Typiska kännetecken för sådana bränslen av låg kvalitet är höga fukthalter, t ex upp till 65% räknat på mottaget material, höga halter inert material, t ex upp till 50% räknat på torrt material, och storlekar från fina kornfraktioner till föremål, som är ca 46 cm i diameter och ca 1,8 m långa.

Ett system för förbränning av sådana material visas i fig. 1, som visar en virvelbäddreaktor eller förbränningsenhet 11 med en stående förbränningskammare 12, som kan vara cylindrisk och försedd i sin nedre inre del med en porös parti- kelstödstruktur 13, som bär upp en bädd av kornformade inerta partiklar 14. Ett partikelbäddmaterial, som kan förbruka sådant brännbart material som brädgårds- spill, klarmedelslam, flygaska och träkol, är kristallin strandsand. För renare brännbara material såsom ribbränsle och vissa kolsorter kan en eldfast bränd lera användas. För bränslen med högre svavelhalt, t ex kol och oljeskiffer, kan ett kalkstens- eller dolomit-material användas, som skall reagera med svavlet och därigenom eliminera utsläpp av svaveldioxid. Virvelbäddens höjd kan variera med hänsyn till olika bränslens förbränningskrav.

En första öppning eller inlopp 15 för fluidiseringsluften är anordnad i förbränningskammaren 12 under den porösa stödstrukturen 13, vilket inlopp ger en luftström under tryck från en (ej visad) fluidiseringsfläkts utlopp via en tran- sport- eller rörledning 17. En andra öppning eller bränsleinlopp 18 till kamma- ren 12 är anordnad för att införa brännbart material i förbränningskammaren 12 via en upphöjd inmatningskanal eller -schakt 19, in i vilket det brännbara mate- rialet 10 förs in via en transportör 20. J Avgasprodukter från förbränningen, som äger rum inne i partikelbädden 14 eller i området 21 i förbränningskammaren 12 ovanför partikelbädden 14, dras ut ur kammaren 12 genom en tredje öppning 22 i kamarens toppdel via ett rör eller ledning 23. 459 205 Den porösa stödstrukturen 13, som bär upp och fluidiserar partikelbädden 14, är försedd med öppningar 31, som riktar luftströmmen in i partikelmassan med hastighetsvektor, som är riktad mot en sida 32 hos förbränningskamaren 12, för att underlätta borttagningen av främmande föremål 33, t ex stenar, alltför stora inerta bitar, lös metall etc, från förbränningskammaren via en kammare 34 för borttagning av främmande material vid förbränningskammarens 12 ena sida 32.

Den porösa stödstrukturen kan naturligtvis formas på ett flertal sätt. Den kan vara en perforerad fördelningsplatta med snedställda öppningar eller spjäl- verk, så att den önskade hastighetsvektorn i sidled erhålls, eller kan bestå av ett flertal munstycken, som är försedda med övre perforerade element, som är anslutna antingen till en ledning eller till en huvudtryckkammare. Ett till~ loppsrör eller bäddmunstycke 71 visas som utföringsexempel i fig. 5 och 6. Det har en koniskt formad kammare 72 med en till ett galler utformad toppyta 73 till bildande av de önskade riktningsbestämmande öppningarna 74. Luft matas in i kammaren 72 och får strömma ut ur öppningarna 74 från en matningsledning 75, som är ansluten genom en fördelningsplatta, som delar förbränningskammaren 12. Änordningen för borttagning av främmande föremål från förbränningssystemet av virvelbäddstyp innefattar en kammare 34 för borttagning av främmande föremål, vilken kammare i sidled skjuter ut från förbränningskammarens 12 sidovägg 32.

Kammaren 34 består av topp- och bottenväggar 35 resp 36 och tre sidoväggar 37A, 37B och 37C. Fluidiseringsmedel, t ex tilloppsrör 39, som påminner om tillopps~ rören 71 i förbränningskammaren med virvelbädd, används för att i sidled förskjuta blandningen av inerta bäddpartiklar 14 och främmande föremål 33 från en första ände hos borttagningskammaren 34 vid förbränningskammarens sidovägg 32 till en andra yttre ände vid väggen 378. Fluidiseringsluft matas till tillopps- rören 39 från en luftledning 40A och en lufttryckkammare 408.

Ett vertikalt och nedåt riktat rör eller kanal 38 är anordnat vid den andra eller yttre änden hos kammaren 34 för att borttaga en blandning av de inerta partiklarna 14 och de främande föremålen 33 från borttagningskammaren 34. En ringformig luftkanal 38A är anordnad alldeles intill och runt rörets 38 övre ände, så att rörets toppdel kan hållas fritt från tilltäppning och proppar.

Rörets 38 nedre ände är kopplad till en eller en första ände 44A hos en för materialflödesstyrning avsedd tryckkammare 44, utformad av övre och nedre väggar 45 resp 46 och ett par sidoväggar 47. Tryckkammaren 44 är försedd med medel för fluidisering av den nedre änden av pelaren av blandade inerta par- tiklar och främmande föremål, som kommer in i cirkulationskärlet från röret 38. 459 205 Fluidiseringsmedlet består av en hålförsedd snedställd platta 48, som är placerad alldeles intill rörets 38 bottendel, och ett munstycke 49, som täcker kammarens 44 återstående bottenyta. Såväl plattan 48 som munstycket 49 omfattar ytor med snedställda öppningar för luft från lufttillförselledningar 48A resp 49A, som är riktade så att luftströmmen går från kammarens 44 första ände under röret 38 till en andra ände hos kammaren 44 och in i en luftsorteringskanal 51.

Luftsorteríngskanalen omfattar ett vertikalt rör 51, som sträcker sig från en för uppsamling av främmande föremål avsedd tank 52, som är placerad under tryckkammaren 44, till en anordning 53 för avledning av inerta partiklar, vilken anordning är placerad ovanför tryckkammaren 44. Rörets 52 nedre ände sträcker sig in i ett flytande material, t ex vatten, i tanken 52 eller en tillsluten behållare för att avstänga luftförbindelsen ut genom rörets 51 nedre ände. En transportör kan vara anordnad med sin första upptagningsdel under rörets 51 nedre ände för att borttaga främmande föremål 33 från tanken 52.

En luftström för luftsorteringsröret 51 förs via ett lufttillförselrör 51A in i röret 51 under tryckkammaren 44. Tryckkammaren 44 är en fluidiserande tran- sportör, som styr transport av material till den sorterande luftströmmen i röret 51. Den uppåt riktade luftsorteringsströmmen i röret 51 för med sig inerta partiklar från den yttre änden hos tryckkammaren 44 och för dem uppåt samtidigt som den låter de tyngre främmande partiklarna falla ned i röret 51 till tanken 52.

Avledningsanordningen 53 omfattar en anordning för att minska hastigheten hos de inerta partiklarna, som ursprungligen kom från virvelbädden, och återföra dem till virvelbädden. Hos den visade föredragna utföringsformen omfattar avled- ningsanordningen eller- kammaren S3 en sektion S4 med stor diameter vid rörets 51 övre del, vilken sektion mynnar i ett snedställt returrör 55 med stor diame- ter, vilket rör går från röret 54 med stor diameter till kammaren S1. On exem- pelvis luftsorteringsröret 51 är ca 20,3 cm i diameter och forslar en luftström av ca 30 m3 per minut, omfattar avledningskammaren 53 lämpligen ett rör 54, som är ca 1,2 m långt och ca 30,5 cm i diameter samt ett snedställt förläng- ningsrör S5, som är ca 0,75 m långt och också ca 30,5 cm i diameter.

Isoleringsmaterial är anbringat vid olika väggar och utvidgningsfogar i olika rör pga den höga temperaturen i förbränningskammaren, och åtkomstluckor finns vid olika ställen, t ex en lucka 34A till borttagningskammaren 34 och en lucka 54A till röret 54 hos avledningsanordningen. 459 205 Fig. 1 visar schematiskt lufttillförselanslutningen till olika delar av systemet. En luftledning 61 från röret 71 för en luftmängd genom en styrventil 62 till inmatningsröret 40A till tilloppsrören 39 i borttagningskammaren 34. En separat lufttillförsel från en fläkt 63 ger luft åt tryckkammaren 44 i luftsor- teringsröret 51. Denna luft leds via en ledning 64 och genom en ventil 65 och grenledning 66 till inmatningen till rören 48A och 49A för tryckkammaren 44.

Luft från röret 64 styrs genom ventilen 67 och kopplas till inmatningsröret 51A till luftsorteringsröret.

När uppfinningen_enligt föreliggande uppfinning praktiseras, upphettas först bädden av inerta partiklar 14 och därefter förs det brännbara materialet 10 in i bädden av partiklar 14, som fluidiseras medelst luftströmmen från fläk- ten 16, varvid det brännbara materialet upphettas till antändningstemperaturen och en förbränning äger rum. De främmande föremålen 33 sjunker till bottnen av virvelbädden och förs åt förbränningskammarens 12 ena sida och avlägsnas via borttagningskammaren 34. Blandningen av inerta virvelbäddspartiklar och främman- de föremål förs åt sidan från borttagningskammaren 34 och fyller röret 38. Vid de främmande föremålens borttagning, antingen då och då eller kontinuerligt, förflyttar den fluidiserande luften, som förs in via öppningarna i plattan 48 och tilloppsröret 49, blandningen till tryckkammarens 44 motsatta ände och in i luftsorteringsröret 51. De tyngre främmande föremålen faller ned genom röret och in i tanken 52, medan de lättare inerta virvelbäddspartiklarna lyfts av den sor- terande luftströmmen upp till avledningskammaren 53, där partiklarna får mindre hastighet och avböjs in i det nedåt snedställda röret 55 och återförs till för- bränningskammaren.

Claims (1)

1. 459 205 6 Patentkrav Anordning för att vid apparat för virvelbäddsförbränning med en horison- teïit föriöpande virveïbädd (14), som innehå11er partikeïformigt materia), bortseparera större partiklar från bädden, k ä n n e t e c k n a d av att en horisonteïlt förïöpande och under virveïbädden anordnad tryckkammare (44) vid en ände har en från virveïbädden kommande inïoppspassage (38), vid den motsatta änden har en ti11 virvelbädden förlöpande returpassage (S1) och rakt under den senare en nedåt förïöpande utïoppspassage, varvid en första pneumatisk anordning (17,6l,62,40,39,38) är inrättad att åstadkomma en Iuftström, som bringar par- tikelformigt materiaï i virveïbädden att införas i tryckkammaren (44) via in- ïoppspassagen (38), och en andra pneumatisk anordning (63,64,65,66,48A,49A) är inrättad att alstra en iuftström genom tryckkammaren (49) från inloppspassagen (38) mot returpassagen (S1), så att alïa partik1ar i tryckkammaren, utom de tyngre, ïeds upp genom returpassagen (51) och tilïbaka in i virveïbädden, medan de tyngre partiklarna av tyngdkraften faïler ned genom utïoppspassagen.