SE505412C2 - Virvelbäddspanna - Google Patents

Description

505 412 10 15 20 25 30 35 BNSDOCID' 2 Det är känt att virvelbäddspannornas tak och munstycks- botten kan tillverkas med användande av kylrör som med tíllhjälp av samlarrör är förenade med pannans rörsystem.

Som exempel på dylika konstruktioner hänvisas till de i US-patentet 4,3l2,302 352676 visade lösningarna. och DE-patentansökningen US 4,312,302 visar en förbränningskammare för en vírvel- bäddspanna, vars botten är tillverkad av vågräta rör försedda med fenor, som är hopsvetsade med varandra och mellan vilka perforerade plåtremsor är anordnade, så att en plan hàlplatta åstadkoms, genom vilken förbränningsluft och fluidiseringsluft inmatas i förbränningskammaren.

DE-OS 3525676 visar en ångpanna, där förbränningskammarens tak är tillverkat av gastätt med varandra hopsvetsade rör, vilka är förenade med rören i pannans sidoväggar.

I virvelbäddspannan enligt uppfinningen fungerar förbrän- ningskammarens tak och munstycksbotten som samlare, vilka samt de På detta sätt har en stadig konstruktion och en önskad kylverkan enkelt åstadkom- samtidigt kyler tak- och bottenkonstruktionen genom bottnen gående munstyckena. mits.

Uppfinningen beskrivs i det följande närmare under hänvis- ning till bifogade ritningar, på vilka fig. 1 visar schematiskt ett vertikalsnitt av en virvel- bäddsreaktor enligt uppfinningen, fig. 2 visar ett snitt längs linjen A - A i fig. 1 i större skala, fig. 3 visar detaljen B i fig. 1 i större skala, fig. 4 visar detaljen C i fig. 1 i större skala, och fig. 5 och 6 visar några andra lösningar enligt uppfinnin- gen.

I fig. avser hänvisningsbeteckningen 2 en virvelbädds- panna, 4 dess förbränningskammare, 6 en övre samlare, som 10 15 20 25 30 35 BNSDOCID: 505 412 3 bildar förbränningskammarens tak 7 och 8 en nedre samlare, scmmbildarförbränningskammarensnmnstycksbotten9. Förbrän- ningskammaren omsluts av en vägg 10. I förbränningskammarens övre ända finns en utloppsöppning 13, till vilken en gaskanal 14, som leder till en cyklonavskiljares 12 inlopp- är ansluten. söppning 15, Under cyklonavskiljaren är en konvektionsdel 16 anordnad. Cyklonen kan, såsom visas i figuren, utgöras av en medströmscyklon, som är förenad med konvektionsdelen som en direkt fortsättning på denna. I en medströmscyklon avlägsnas de renade gaserna genom en öppning i mitten av dess botten. Konvektionsdelen består vanligt- vis av en i en kyld, vertikal, där det finns ett flertal parallella cylindrisk mantel anordnad eldrörskonstruktion, rör 17, som är omslutna av vatten och genom vilka gaserna som avgår från cyklonen strömmar. Den cylindriska manteln fortsätter som en cyklonen omgivande dubbelmantel, som förenar sig med en övre samlare 19, som kan vara av samma övre samlare 6. 18 det avskilda materialet tillbaka till förbränningskammaren. ett luftskåp 20 anordnat, i konstruktion som förbränningskammarens Från cyklonavskiljaren leder ett återföringsrör Under munstycksbottnen är vilket förbrännings- och fluidiseringsluft inmatas.

Förbränningskammarens vägg 10 är, såsom av fig. 2 framgår, sammansatt av flera med varandra hopsvetsade, exempelvis 700 mm breda rörpaneler 22, som bildar en månghörning med ett nästan runt tvärsnitt. Fördelen med ett runt tvärsnitt jämfört med ett kvadratískt eller rektangulärt är, att askuttagsöppningen i mitten av bädden befinner sig på ett lika långt avstånd från alla kanterna av bädden. Förbrän- ningskammaren har inga hörn, i vilka ofluidiserade områden skulle kunna uppstå. Rörpanelerna 22 består å sin sida av ett flertal invid varandra liggande, sammansvetsade fenrör 24.

Den övre samlaren 6 är, såsom av fig. 3 framgår, tillverkad av två mot varandra placerade runda s.k, tallriksgavlar 26 och 28, som består av plana plåtar, vilkas kantdel 30 är 505 412 10 15 20 25 30 35 4 böjd till cylindrisk form. Tallriksgavlarnas motstående gavlar är hopsvetsade med varandra, så att tallriksgavlarna bildar ett slutet utrymme 32 med varandra. Förbränningskam- marens vattenrör 24 är i övre ändorna fastsvetsade vid den undre tallriksgaveln 28, nära kanten av den, vilken tall- riksgavel bildar förbränningskammarens tak. samlaren 6 är förstyvad medelst ett flertal bindstänger 34 som är fasts- vetsade vid den övre och den undre plåten. En utloppsstuts 36 för vatten är anordnad i den övre tallriksgaveln 26.

Den nedre samlaren. 8 är på liknande sätt tillverkad av och 40, Samlaren är förstyvad medelst flui- tallriksgavlar 38 sonl med varandra bildar ett slutet utrymme 42. diseringsmunstycken 44, som går igenom tallriksgavlarna och är fastsvetsade vid dem. Den nedre samlaren behöver därför inga extra bindstänger. Förbränningskammarens fenrör är i nedre ändarna fastsvetsade vid den övre tallriksgaveln 38, nära kanten av den, vilken tallriksgavel bildar muns- tycksbottnen. för vatten är En inloppsstuts (ej visad) anordnad i den nedre samlaren. I mitten av den nedre samlaren är ett runt uttagsrör (ej visat) för aska anordnat, som gär genom tallriksgavlarna och är fastsvetsad vid dem.

Askuttagsröret är sålunda vattenkylt.

Vattnet som skall uppvärmas i pannan matas till den nedre samlaren 8 genom inloppsstutsen och strömmar genom rören 24 upp till den övre samlaren 6, från vilken det avlägsnas genom utloppstutsen 36. Bränsle inmatas i förbränningskamma- ren 4 genom en inloppsstuts 46. Fluidiserings- och förbrän- ningsluft inmatas i förbränningskammaren genom munstyckena 44. vid behov inmatas ytterligare luft i förbränningskamma- ren genom öppningar belägna ovanför munstycksbottnen.

Tillskottsluften ovanför bädden införs företrädesvis med utnyttjande av förbränningskammarens runda tvärsnittsform tangentiellt, varigenom uppehållstiden i förbränningskamma- ren förlängs och förbränningsresultatet förbättras. Då pannan fungerar med cirkulerande bäddmaterial, varvid gasens strömningshastighet genom förbränningskammaren är c:a 2,5 BNSDOCID: 10 15 20 25 30 35 BNSDOCID; 505 412 5 - 5 m/s, avskiljs ur de från förbränningskammaren genom kanalen 14 avgående gaserna på i och för sig känt sätt fast material i cyklonavskiljaren 12, från vilken gaserna leds till avskilts ur gaserna återförs till bädden genom återförings- konvektionsdelen. Det fasta materialet som röret 18. Då pannan fungerar med bubblande bädd, varvid gasens strömningshastighet är lägre, kan cyklonavskiljaren mellan pannan och konvektionsdelen bortlämnas.

För att åstadkomma en styvare konstruktion kan den i fig. 1 visade, av flata plåtdelar tillverkade övre samlaren 6 ersättas av en av svagt koniska plåtar 48 och 50 gjord samlare, såsom i fig. 5 visas, eller av skålformiga plåtar 52 och 54, Plåtarna bildar med varandra ett slutet utrymme 32, till vilket vattenrören 24 sàsonl i fig. 6 visas. ansluts. Liknade konstruktioner kan givetvis även användas i den nedre samlaren 8. För att sammanbinda den övre och den undre plåten med varandra kan i stället för bindstänger mellanväggar användas, med vilka det genom samlaren ström- mande vattnets rutt kan styras på önskat sätt.

Samlarna har typiskt en diameter av cza 2,5 - 4,5 m och deras konstruktionstryck är exempelvis 16 bar.

Ovan har en virvelbäddspanna visats och beskrivits, vilken närmast är avsedd att fungera som varmvatten- eller hetvat- tenpanna. Konstruktionen enligt uppfinningen kan självfallet med framgång tillämpas även i virvelbäddsreaktorer avsedda för produktion av ånga, som arbetar vid högre tryck.

Ovan har som exempel endast nâgra fördelaktiga utföringsfor- mer av uppfinningen visats och beskrivits, men avsikten med dem är ej att begränsa uppfinningens skyddsomfång till något mindre omfattande än vad som definieras av bifogade patentkrav.

Claims (5)

1. 505 10 15 20 25 30 35 Bresoocno; 412 6 PATENTKRAV 1. Virvelbäddspanna, som innefattar en förbränningskammare (4) kyld av vattenrör, övre och nedre samlare (6, 8) samt en munstycksbotten (9), kânnetecknad därav, att förbrän- ningskammarens (4) tak (7) och munstycksbotten (9) består av ihåliga plattor, som fungerar som pannans (2) övre och nedre samlare (6, 8), till vilka vattenrören (24) är anslutna.

2. Virvelbäddspanna .enligt patentkravet 1, kännetecknad därav, att plattorna består av två plåtar (26, 28; 38, 40; 48, 50; 52, 54), som bildar ett slutet utrymme (32, 42) med varandra.

3. Virvelbäddspanna enligt patentkravet 2, kännetecknad därav, att plàtarna (26, 28; 38, 40; 48, 50; 52, 54) är runda.

4. Virvelbäddspanna enligt patentkravet 3, kännetecknad därav, att plàtarna (26, 28; 38, 40) är tallriksformiga.

5. Virvelbäddspanna enligt patentkravet 4, kännetecknad att plátarna (26, 28; 38, och en cylindrisk kantdel (30). därav, 40) uppvisar en plan del 6. Virvelbäddspanna enligt patentkravet 2, kännetecknad därav, att plàtarna (48, 50) är koniska. 7. Virvelbäddspanna enligt patentkravet 2, kännetecknad därav, att plàtarna (52, 54) är kalottformiga. 80 kännetecknad därav, Virvelbäddspanna enligt något av patentkraven 2 7, att plàtarna (26, 28; 38, 40; 48, 50; 52, 54) är förenade med varandra medelst bindorgan (34, 44). 10 15 20 BNSDOCID: 505 412 7 9. Virvelbäddspanna enligt patentkravet 8, kännetecknad därav, att plåtarna (26, 28; 38, 40; 48, 50; 52, 54) är förenade med varandra medelst bindstänger (34). 10. Virvelbäddspanna enligt patentkravet 8, kännetecknad därav, att plátarna (26, 28; 38, 4Q; 48, 50; 52, 54) är förenade med varandra medelst mellanväggar; 11. Virvelbäddspanna enligt patentkravet, 8, kännetecknad därav, att munstycksbottnens (9) plåtar (38, 40) är förenade med varandra medelst fluidiseringsmunstycken (44), som går igenom plàtarna och är fastsvetsade i dem. 12. Virvelbäddspanna enligt något av ovanstående patentkrav, kännetecknad därav, att förbränningskammaren (4) har ett huvudsakligen runt tvärsnitt. 13. Virvelbäddspanna enligt något av ovanstående patentkrav, kännetecknad därav, att förbränníngskammarens (4) vattenrör (24) är fastsvetsade vid den övre och den nedre samlaren (6, 8), nära kanterna av dem.