SE507460C2 - Förfarande och efterbrännkammaranordning för höjande av temperaturen av förbränningsgaser från en PFBC-anläggning - Google Patents

Förfarande och efterbrännkammaranordning för höjande av temperaturen av förbränningsgaser från en PFBC-anläggning

Info

Publication number
SE507460C2
SE507460C2 SE9501097A SE9501097A SE507460C2 SE 507460 C2 SE507460 C2 SE 507460C2 SE 9501097 A SE9501097 A SE 9501097A SE 9501097 A SE9501097 A SE 9501097A SE 507460 C2 SE507460 C2 SE 507460C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
combustion
gases
space
zone
chamber
Prior art date
Application number
SE9501097A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9501097L (sv
SE9501097D0 (sv
Inventor
Roine Braennstroem
Anders Loevgren
Dirk Veenhuizen
Klaus Doebbeling
Thomas Sattelmayer
Dieter Winkler
Original Assignee
Abb Carbon Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Abb Carbon Ab filed Critical Abb Carbon Ab
Priority to SE9501097A priority Critical patent/SE507460C2/sv
Publication of SE9501097D0 publication Critical patent/SE9501097D0/sv
Priority to JP52925396A priority patent/JP3737114B2/ja
Priority to EP96908424A priority patent/EP0815390A1/en
Priority to CN96190840A priority patent/CN1114786C/zh
Priority to CZ972987A priority patent/CZ298797A3/cs
Priority to KR1019970706648A priority patent/KR19980703244A/ko
Priority to PCT/SE1996/000363 priority patent/WO1996030698A1/en
Publication of SE9501097L publication Critical patent/SE9501097L/sv
Publication of SE507460C2 publication Critical patent/SE507460C2/sv

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C3/00Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
    • F02C3/14Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid characterised by the arrangement of the combustion chamber in the plant
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C6/00Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C3/00Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
    • F02C3/20Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products
    • F02C3/205Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products in a fluidised-bed combustor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C7/00Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply
    • F23C7/02Disposition of air supply not passing through burner
    • F23C7/06Disposition of air supply not passing through burner for heating the incoming air

Description

15 20 25 30 507 460 vätskeformade bränslet i mitten av cyklonen, d v s i det rum genom vilket förbränningsgaserna flödar från gasledningen till turbinen.
Hos en efterbrännkammaranordning av denna typ kommer under vissa driftsförhållanden en alltför hög emission av NOX att äga rum, speciellt vid làglastförhàllanden hos anläggningen, då Og-halten i förbränningsgaserna då kommer att vara relativt hög och därför hö- ga halter NOX bildas vid förbränningen av den brännbara gasen el- ler vätskan i närvaro av detta syre genom reaktion mellan syret och N-innehållande beståndsdelar i bränslet vid de mycket höga tempe- raturer som råder vid en sådan förbränning.
SAMMANFATTNING AV UPPFlNNINGEN Föreliggande uppfinning har till syfte att tillhandahålla en anordning samt ett förfarande av det slag som definieras i ingresserna hos fö- religgande ansöknings självständiga patentkrav, vilka råder bot på nämnda olägenheter hos den i US 5 272 866 beskrivna anordningen utan att de för den skull är komplicerade.
Detta syfte uppnås enligt uppfinningen genom att hos en sådan anordning efterbrännkammaren innefattar åtminstone ett vid sidan av det första rummet beläget och därmed från nämnda flöde skilt andra rum, att nämnda medel är anordnade att tillföra de brännbara gaserna till det andra rummet, och att brännaren är anordnad att åstadkomma förbränning av dessa brännbara gaser i en inuti detta andra rum belägen första zon hos efterbrännkammaren.
Tack vare att de brännbara gaserna förbränns i ett från flödet av förbränningsgaserna från brännkammaren skilt rum kommer halten av i förbränningsgasflödet innehållet syre inte att ha någon som helst inverkan på den i nämnda första zon genomförda förbrän- ningen, vilket betyder att syrehalten i de brännbara gaserna, som 10 15 20 25 30 35 507 460 utgörs av en blandning av bränsle och luft, kommer att kunna hållas på en under alla driftsförhållanden konstant och låg nivå för bildan- de av så lite NOX som möjligt vid högtemperaturförbränningen av de brännbara gaserna. En annan fördel med att genomföra förbrän- ningen av de brännbara gaserna utanför förbränningsgasflödet är att förbränningen under flambildning kommer att äga rum utanför nämnda första rum, så att det inte krävs någon komplicerad flam- stabilisering, vilken erfordras därest en förbränning under flambild- ning åstadkommes i förbränningsgasflödet.
Enligt en första föredragen utföringsform av uppfinningen är nämn- da medel anordnade att tillföra de brännbara gaserna till det andra rummet med ett sådant blandningsförhållande mellan däri ingående bränsle och luft att förbränningen i den första zonen blir understö- kiometrisk för att de av förbränningen resulterande gaserna skall innehålla oförbränt bränsle för reaktion av detta med i förbrännings- flödet innehållet syre vid nämnda blandning av dessa gaser med detta flöde i en i det första rummet belägen andra zon. Genom att en understökiometrisk förbränning av bränslet städse kan tillses i det andra rummet, d v s en förbränning under underskott av 02, bildas små mängder NOX trots de mycket höga temperaturerna (> 2000°C) vid flamförbränningen i den första zonen. Förbränning vid så höga temperaturer leder nämligen vid tillgång på 02 i överskott till mycket kraftig NOx-bildning. Sådan fördelaktig understökiomet- risk förbränning kan tack vare att den första zonen ligger utanför förbränningsgasflödet alltid att kunna tillses oberoende av kraftan- läggningens last. Den ofullständiga förbränningen av bränslet kom- mer att medföra att det oförbrända bränslet kommer att reagera med det syre som finns i förbränningsgasflödet i nämnda första rum i form av en exoterm oxidation, vilken äger rum utan flambildning och således vid en betydligt lägre temperatur än förbränning med flamma, så att mycket låga halter NOX bildas även i den andra zonen.
Enligt en andra föredragen utföringsform av uppfinningen är nämn- da brännare av typen med tillförsel av gasformigt bränsle i ett ut- rymme med i tillförselriktningen divergerande väggar för virvelbild- 10 15 20 25 30 35 507 460 ning och lufttillförsel i regionen i nämnda riktning efter dessa väg- gars upphörande, d v s en brännare av den av ABB patenterade så kallade EV-typen. Tack vare utnyttjande av en sådan brännare i det andra rummet erhålles en mycket perfekt blandning av luften och bränslet vid den i den första zonen genomförda förbränningen.
Detta ökar uppehållstiden av de brännbara gaserna i den första zonen, vilket har visat sig ge en betydligt lägre omvandlingsgrad av N-beståndsdelar hos bränslet till NOX än vid en kortare uppehålls- tid.
Enligt en tredje föredragen utföringsform av uppfinningen är det andra rummet riktat att leda ett flöde av av nämnda förbränning av de brännbara gaserna resulterande gaser in i det första rummet på tvären mot förbränningsgasflödet igenom det första rummet. Tack vare ett inledande av nämnda flöde på tvären mot förbränningsgas- flödet kommer de varma gaserna i flödet från det andra rummet att mycket intimt blandas med förbränningsgasflödet och tillse att de brännbara gasmolekylerna i flödet från det andra rummet kommer i kontakt med förbränningsgasflödets restsyre för en reaktion i form av en exoterm oxidation därmed i nämnda andra zon.
Enligt en fjärde föredragen utföringsform av uppfinningen är det andra rummet anordnat att leda nämnda flöde in i det första rummet i väsentligen rät vinkel mot förbränningsgasflödet där. Ett inledande av nämnda flöde i sådan vinkel i förhållande till förbränningsgasflö- det medför en mycket god omblandning av de båda flödena med ovannämnda fördelar som följd.
Enligt en femte föredragen utföringsform av uppfinningen innefattar anordningen medel anordnade att tillföra de av nämnda förbränning i den första zonen resulterande gaserna till det första rummet på väsentligen likformigt runt detta fördelade ställen. Härigenom ås- tadkommes en ytterligare förbättrad och likformig omblandning av gaserna hos de båda flödena.
Enligt en sjätte föredragen utföringsform av uppfinningen innefattar anordningen flera andra rum med var sin brännare. och dessa rum 10 15 20 25 30 35 507 460 är anordnade väsentligen Iikformigt fördelade runt ett rörartat första rum. På detta sätt kan den föregående utföringsformen gestaltas på ett enkelt och fördelaktigt sätt.
Enligt en sjunde föredragen utföringsform av uppfinningen är nämn- da medel för tillförande av de brännbara gaserna till det andra rummet anordnade att tillföra dessa med ett övertryck överstigande det hos det till det förstarummet anländande förbränningsgasflödet.
Tack vare denna tryckskillnad mellan det andra rummet och det första rummet kan de av förbränningen i den första zonen resulte- rande gaserna effektivt blandas med förbränningsgasflödet i den andra zonen genom den rörelseenergi de besitter.
Enligt en åttonde föredragen utföringsform av uppfinningen innefat- tar anordningen medel för tillförsel av luft till det första rummet i en tredje zon i förbränningsgasflödesriktningen nedströms om en zon i vilken nämnda blandning är avsedd att äga rum för blandning av denna luft med gasflödesblandningen för slutförbränning av däri innehållet brännbart medium. Tack vare tillförseln av denna luft i den tredje zonen kan kvarvarande brännbart medium i gasflödes- blandningen slutförbrännas och NOx-halten i gasflödet kan reduce- ras ytterligare genom reaktion av 02 med NOX till mera ofarliga föreningar innan gasflödet tillförs gasturbinen som drivgas.
Enligt en ännu ytterligare föredragen utföringsform av uppfinningen innefattar nämnda lufttillförselmedel kanalorgan anordnade att leda luften utvändigt utmed till den första och andra zonen angränsande väggar för uppvärmning därav innan den mynnar i det första rummet vid den tredje zonen. Härigenom uppnås en förvärmning av luften via växelverkan med nämnda väggar, vilket förbättrar resultatet av slutförbränningen i den tredje zonen samt ger nödvändig kylning till nämnda väggar.
Enligt en ännu ytterligare föredragen utföringsform av uppfinningen bildar efterbrännkammarens utlopp ett direkt inlopp till gasturbinen. vilket gör att konstruktionen av efterbrännkammaren med gasturbin 10 15 20 25 30 35 507 460 blir enkel och ävenledes värmeförluster hos drivgasen mellan efter- brännkammare och gasturbin problemfritt kan undvikas.
Enligt ett förfarande enligt uppfinningen av ovannämnt slag bringas de brännbara gaserna att förbrännas i en första zon i ett andra rum hos efterbrännkammaren, vilket är beläget vid sidan av ett första rum hos efterbrännkammaren, genom vilket nämnda förbrännings- gaser är avsedda att flöda igenom efterbrännkammaren. Fördelarna med ett sådant förfarande är desamma som ovan relaterats för det självständiga anordningskravet.
Ytterligare fördelar med samt fördelaktiga särdrag hos uppfinningen framgår av den efterföljande beskrivningen samt övriga osjälvstän- diga patentkrav.
KORT BESKRIVNING AV RlTNlNGARNA Härnedan beskrivs en såsom exempel anförd föredragen utförings- form av uppfinningen under hänvisning till bifogade ritningar, på vilka: Fig 1 schematiskt återger en PFBC-kraftanläggning med en kombi- nerad gas- och ångcykel (den senare ej visad), i vilken en efter- brännkammaranordning enligt uppfinningen är anordnad, Fig 2 är en schematiserad, delvis skuren vy av en anordning enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen, och Fig 3 är en vy framifrån av anordningen enligt Fig 2 med vissa delar bortbrutna.
DETALJERAD BESKRIVNING AV EN FÖREDRAGEN UTFÖRINGS- FORM AV UPPFINNINGEN För att belysa hur en PFBC-kraftanläggning, d v s en anläggning för förbränning av partikulärt bränsle i en trycksatt fluidiserad bädd, i vilken en anordning enligt uppfinningen kan ingå, kan vara realise- 10 15 20 25 30 35 507 460 rad, kommer nu en sådan att i korthet beskrivas under hänvisning till Fig 1.
Anläggningen innefattar en brännkammare 1, som är inrymd i ett tryckkärl2, vilket kan ha en volym i storleksordningen 104 m3 och vilket kan trycksättas till exempelvis ca 16 bar. Komprimerad luft 3 för trycksättning av brännkammaren 1 och för fiuidisering av en bädd i brännkammaren_ tillföres tryckkärlet. Den komprimerade luften tillföres brännkammaren via icke visade fiuidise- ringsmunstycken vid botten av brännkammaren för fiuidisering av den i brännkammaren inneslutna bädden. Bädden utgörs av bädd- material, kornformigt absorbent och ett partikulärt bränsle som för- brännes i den till bädden förda fluidiseringsluften. Förbränningsga- serna 4 från bädden förs till en reningsaniäggning 5, vilken i exemp- let utgörs av ett högtemperaturfilter avsett för höga tryck. Förbrän- ningsgaserna passerar en interceptventil 6 och sedan in i en efter- brännkammare 7, vars utformning bildar föremål för föreliggande uppfinning och kommer att beskrivas längre fram under hänvisning till Fig 2 och 3. Till efterbrännkammaren 7 föres även en brännbar gas via ledningen 8 från en förgasningsreaktor 9 av känd typ via ett filter 10. l efterbrännkammaren förbränns den brännbara gasen i samband med tillförsel av komprimerad luft via ledningen 11 från en högtryckskompressor 12 och blandas med förbränningsgaserna från brännkammaren 1 för höjande av dessas temperatur, så att de ef- terbrännkammaren lämnande gaserna uppvisar en temperatur (1200-1500°C) som gör dem väl lämpade som drivgaser för drivan- de av en högtrycksturbin 13. Genom efterbrännkammaren har tem- peraturen på nämnda förbränningsgaser höjts från ca 850-950°C till 1200-1500°C.
Högtrycksturbinen och högtryckskompressorn är anordnade på samma axel som en generator 14, ur vilken nyttig energi kan uttas, Högtryckskompressorn 12 levererar även komprimerad luft till PF- BC-brännkammaren 1 via ledningen 11 på sätt som kommer att tydligare framgå av beskrivningen under hänvisning till Fig 2. Därvid är en interceptventil 15 anordnad mellan högtryckskompressorn och brännkammaren 1. Den levererar även luft via ledningen 16 förför- 10 15 20 25 30 35 507 460 gasning i förgasningsreaktorn 9. Bränslet skulle även kunna vara naturgas och förgasningsreaktorn utelämnas.
Den i högtrycksturbinen 13 expanderade gasen föres till en låg- trycksturbin 17. De avgaser som lämnar lågtrycksturbinen innehåller fortfarande energi, vilken en ekonomiser 18 kan ta tillvara på. På lågtrycksturbinens axel finns även en lågtryckskompressor 19 an- ordnad, vilken tillföres atmosfärisk luft via ett filter 20. Lågtrycks- kompressorn drivs sålunda av lågtrycksturbinen och förser från sitt utlopp högtryckskompressorn 12 med luft som komprimerats i ett första steg. Mellan lågtryckskompressorn och högtryckskompres- sorn är en mellankylare 21 inkopplad för att sänka lufttemperaturen på den luft som tillföres högtryckskompressorns 12 inlopp.
En föredragen utföringsform av den uppfinningsenliga efterbränn- kammaranordningen skall nu beskrivas under hänvisning till Fig 2.
Efterbrännkammaren 7 innefattar ett första rörformat rum 22 med ett inlopp 23 för de från PFBC-anläggningens huvudbrännkammare 1 härrörande förbränningsgaserna 24 och ett vid motsatt ände beläget utlopp 25, vilket bildar ett direkt inlopp 26 till den med sin axel vinkelrätt mot det första rummets längdaxel sig sträckande hög- trycksgasturbinen 13.
Efterbrännkammaren innefattar vidare flera, i det förekommande fallet fyra, runtom det första rummet, på samma höjd i flödesrikt- ningen av förbränningsgaserna 24 likformigt anordnade andra rum 27, vilka således är radiellt riktade i förhållande till det första rum- met och anordnade vid sidan av förbränningsgasflödet igenom ef- terbrännkammaren. Varje andra rum 27 är försett med en brännare 28, till vilken från förgasningsreaktorn 9 trycksatta brännbara gaser är anordnade att tillföras via ledningen 8. Bränslet däri är företrä- desvis kol eller olja. Brännaren 28 är av EV-typen, d v s de bränn- bara gaserna tillförs i ett utrymme med i tillförselriktningen diverge- rande väggar för virvelbildning, och luft för förbränningen tillförs i regionen i nämnda riktning efter dessa väggars upphörande, för åstadkommande av en i det närmaste perfekt blandning därav vid kollapsandet av nämnda virvlar i en första zon 29 i det andra rum- 10 15 20 25 30 35 507 460 met för förbränning av de brännbara gaserna. Hur luften tillföres kommer att beskrivas längre fram, men den tillföres med ett syreun- derskott i förhållande till mängden tillfört bränsle, så att den för- bränning som sker i den första zonen 29 under flambildning och vid en mycket hög temperatur (> 2000°C) blir understökiometrisk och därigenom NOX-bildningen hålls på en låg nivå. Den goda om- blandningen av de brännbara gaserna och luften i den första zonen 29 medför dessutom en_lång uppehållstid av de av förbränningen resulterande gaserna i det andra rummet, vilket visat sig ha en mycket gynnsam inverkan på NOx-bildningen, d v s hämma denna.
Således åtgår väsentligen allt tillfört syre till själva förbränningen och ytterst små mängder står till förfogande för NOX-bildning.
Genom det övertryck som den till det andra rummet 27 tillförda brännbara gasen har i förhållande till förbränningsgasflödet i det första rummet kommer de av förbränningen i den första zonen 29 resulterande gaserna att föras in i förbränningsgasflödet 24 i det första rummet med så pass stor rörelseenergi att en effektiv om- blandning sker. Effektiviteten av denna omblandning påverkas även positivt av att gasflödet från det andra rummet mynnar på tvären, företrädesvis vinkelrätt, i gasflödet i det första rummet, och att gasflöden från andra rum 27 tillföres förbränningsgasflödet i det första rummet på väsentligen likformigt runtom detta fördelade ställen.
De från brännkammaren 1 härrörande förbränningsgaserna 24 kommer således att i en i efterbrännkammarens första rum belägen andra zon 30 blandas med de från förbränningen i den första zonen 29 härrörande gaserna, varigenom en exoterm oxidation utan flambildning och vid en temperatur av ca 1200-1300°C sker mellan fortfarande oförbränt bränsle och restsyret i förbränningsgaserna 24. De låga temperaturerna vid denna reaktion leder till en ringa NOX-bildning.
Högtryckskompressorn 12 är anordnad att leda trycksatt luft in i efterbrännkammarens första rum 22 in i en tredje zon 31 i förbrän- ningsgasflödesriktningen nedströms om den andra zonen 30 via 10 15 20 25 30 35 507 460 10 kanalorgan som innefattar två parallellt löpande kanalpartier, varav ett första 32 är anordnat att leda luft på avstånd från efterbränn- kammarens innervägg 33 förbi den tredje zonen och till området av den första zonen och där mynna i ett andra kanalparti 34 anordnat att leda luften tillbaka mellan det första kanalpartiet och nämnda vägg 33 för mynnande i den tredje zonen. Tack vare denna ledning utmed innerväggen 33 kommer luften att förvärmas innan den når den tredje zonen 31. Vid övergången från det första till det andra kanalpartiet kommer en del av luften att ledas in i regionen av brän- naren 28 i den första zonen 29, så att högtryckskompressorn 12 således förser både den första och tredje zonen med luft. I den tredje zonen kommer en slutförbränning av fortfarande i gasflödet innehållet brännbart medium att ske och det ytterligare syret som införs kommer därvid att reagera med och ytterligare reducera NOX- halten genom bildande av andra mera harmlösa föreningar. Tack vare denna slutförbränning kan maximal del av i anläggningen ned- lagt arbete återvinnas och utnyttjas för drivning av gasturbinen 13.
Genom denna i det närmaste totala förbränning kan luftflödet ut ur efterbrännkammaren och därigenom gasturbinens storlek vid given brånsleenergiinmatning minimeras. Den sammanlagda längden av det den andra och tredje zonen innehållande partiet av det första rummet överstiger i praktiken företrädesvis 1,5 x det det första rummet bildande rörets diameter. Den luft som strömmar i kanal- partiet 34 tjänar även till att kyla väggarna i rummen 22 och 27. l Fig 2 har för enkelhets skull till höger efterbrännkammaren 7 om- givande väggar utelämnats, ehuru det i praktiken är så att dessa väggar är väsentligen runtomgående. Efterbrännkammarens väggar 35 omges av yttre väggar 36, och den komprimerade luft som hög- tryckskompressorn år anordnad att leverera till anläggningens brännkammare 1 leds till den senare förbi efterbrännkammaren innanför nämnda yttre väggar, utmed vissa delar via ett dubbelskal 37, varigenom en fördelaktig kylning av efterbrännkammarens väg- gar uppnås.
En interceptventil 6 är anordnad vid inloppet till efterbrännkamma- ren 7, och interceptventiler 15 är anordnade mellan nämnda yttre 36 10 15 20 507 460 11 och inre 35 väggar hos efterbrännkammaren i ledningen 38 mellan högtryckskompressorn och brännkammaren 1. Vid driftsstopp kan härigenom interceptventilen 6 styras att stänga inloppet till efter- brännkammaren och isolera denna från de stora volymerna i bränn- kammaren 1, så att övervarv och därvid skada av rotorn 12, 13, 14 undvikes. Vidare kan brännkammaren 1 isoleras från högtrycks- kompressorn via ventilerna 15 för effektivt bromsande av förbrän- ningen i brännkammaren_1.
I Fig 3 visas hur den i Fig 2 illustrerade efterbrännkammaranord- ningen kan se ut i praktiken. Speciellt iögonfallande är den enkla men ändock ändamålsenliga utformningen av interceptventilaggre- gatet 39 i direkt anslutning till efterbrännkammaren. Ävenledes framgår att öppningarna 40 för utlopp av luft i den tredje zonen är tätt anordnade runt hela efterbrännkammarröret.
Uppfinningen är givetvis inte på något sätt begränsad till den ovan beskrivna föredragna utföringsformen, utan en mängd modifikatio- ner därav torde vara uppenbara för en fackman på området, utan att denne för den skull avviker från uppfinningens grundtanke.

Claims (22)

10 15 20 25 30 35 507 460 12 Patentkrav
1. Förfarande för höjande av temperaturen hos frän en brännkam- mare (1) hos en PFBC-kraftanläggning härrörande förbränningsga- ser till en för drivande av en gasturbin (13) hos anläggningen lämp- lig temperatur, vid vilket förbränningsgaserna leds in i en efter- brännkammare (7), brännbara gaser tillförs denna kammare och bringas att förbrännas och de därvid resulterande gaserna blandas med nämnda förbränningsgaser för höjande av dessas temperatur, kännetecknat därav, att de brännbara gaserna bringas att förbrän- nas och förbränningen slutförs i en första zon (29) i ett andra rum (27) hos efterbrännkammaren, vilket är beläget vid sidan av ett första rum (22) hos efterbrännkammaren, genom vilket nämnda för- bränningsgaser är avsedda att flöda igenom efterbrännkammaren, och att de av förbränningen i den första zonen (29) resulterande gaserna leds in i det första rummet (22) för blandning av dem med nämnda förbränningsgaser.
2. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat därav, att de brännbara gaserna tillförs det andra rummet (27) med ett sådant blandningsförhàllande mellan däri in- gående bränsle och luft att förbränningen i den första zonen (29) blir understökiometrisk, och att i nämnda resulterande gaser inne- hållet oförbränt bränsle bringas att i en i det första rummet befintlig andra zon (30) efter blandning av dessa gaser med förbrännings- gasflödet igenom det första rummet (22) reagera med i detta flöde innehàllet syre.
3. Förfarande enligt krav 1 eller 2, kännetecknat därav, att de av förbränningen i den första zonen (29) resulterande gaserna leds i ett på tvären mot nämnda förbrän- ningsgasflöde riktat flöde in i förstnämnda flöde i det första rummet (22). 10 15 20 25 30 35 507 460 13
4. Förfarande enligt något av kraven 1-3, kännetecknat därav, att de av förbränningen i den första zonen (29) resulterande gaserna tillförs det första rummet (22) på väsent- ligen likformigt runt detta fördelade ställen.
5. Förfarande enligt något av kraven 1-4, kännetecknat därav, att luft tillförs nämnda första rum (22) i för- bränningsgasflödesriktningen nedströms om en andra zon (30) i vilken nämnda blandning är avsedd att äga rum och blandas där med gasflödesblandningen för att bringa däri fortfarande innehållet brännbart medium att förbrännas.
6. Efterbrännkammaranordning för höjande av temperaturen hos från en brännkammare (1) hos en PFBC-kraftanläggning härrörande förbränningsgaser till en för drivande av en gasturbin (13) hos an- läggningen lämplig temperatur, varvid efterbrännkammaren (7) inne- fattar ett första rum (22) med ett inlopp och ett utlopp för ledande av ett flöde av nämnda förbränningsgaser igenom efterbrännkamma- ren, samt varvid anordningen innefattar medel (8, 9) för tillförande av brännbara gaser till efterbrännkammaren samt åtminstone en brännare (28) anordnad att åstadkomma förbränning av de bränn- bara gaserna i efterbrännkammaren för blandning av de därvid re- sulterande gaserna med nämnda förbränningsgaser för höjande av dessas temperatur, kännetecknad därav, att efterbrännkammaren innefattar åtminstone ett vid sidan av det första rummet (22) beläget och därmed från nämnda flöde skilt andra rum (27), att nämnda medel är anordnade att tillföra de brännbara gaserna till det andra rummet, att bränna- ren (28) är anordnad att åstadkomma förbränning av dessa bränn- bara gaser i en inuti detta andra rum belägen första zon (29) hos efterbrännkammaren och att slutföra förbränningen i den första zo- nen (29), och att det andra rummet är anordnat att avgiva de av för- bränningen i den första zonen (29) resulterande gaserna in i det första rummet (22). 10 15 20 25 30 35 507 460 14
7. Anordning enligt krav 6, kännetecknad därav, att nämnda medel är anordnade att tillföra de brännbara gaserna till det andra rummet (27) med ett sådant blandningsförhållande mellan däri ingående bränsle ooh luft att förbränningen i den första zonen (29) blir understökiometrisk för att de av förbränningen resulterande gaserna skall innehålla oförbränt bränsle för reaktion av detta med i förbränningsgasflödet innehållet syre vid nämnda blandning av dessa gaser med detta flöde i en i det första rummet belägen andra zon (30).
8. Anordning enligt krav 6 eller 7, kännetecknad därav, att nämnda brännare (28) är av typen med tillförsel av gasformigt bränsle i ett utrymme med i tillförselriktning- en divergerande väggar för virvelbildning och lufttillförsel i regionen i nämnda riktning efter dessa väggars upphörande.
9. Anordning enligt något av kraven 6-8, kännetecknad därav, att det andra rummet (27) är riktat att leda ett flöde av av nämnda förbränning av de brännbara gaserna resulte- rande gaser in i det första rummet (22) på tvären mot förbrännings- gasflödet igenom det första rummet.
10. Anordning enligt krav 9, kännetecknad därav, att det andra rummet (27) är anordnat att leda nämnda flöde in i det första rummet (22) i väsentligen rät vinkel mot förbränningsgasflödet där.
11. Anordning enligt krav 9 eller 10, kännetecknad därav, att det andra rummet (27) är anordnat att leda nämnda flöde väsentligen i riktning mot centret hos förbrännings- gasflödet i det första rummet (22).
12. Anordning enligt något av kraven 6-11, kännetecknad därav, att den innefattar medel anordnade att tillföra de av nämnda förbränning i den första zonen (29) resulterande ga- 10 15 20 25 30 35 507 460 15 serna till det första rummet (22) på väsentligen likformigt runt detta fördelade ställen.
13. Anordning enligt krav 12, kännetecknad därav, att den innefattar flera andra rum (27) med var sin brännare (28), och att dessa rum är anordnade väsentligen lik- formigt fördelade runt ett rörartat första rum (22).
14. Anordning enligt något av kraven 6-13, kännetecknad därav, att nämnda medel (8, 9) för tillförsel av de brännbara gaserna till det andra rummet (27) är anordnade att tillfö- ra dessa med ett övertryck överstigande det hos det till det första rummet (22) anländande förbränningsgasflödet (24).
15. Anordning enligt något av kraven 6-14, kännetecknad därav, att anordningen innefattar medel (12, 32, 34) för tillförsel av luft till det första rummet (22) i en tredje zon (31) i förbränningsgasflödesriktningen nedströms om en zon (30) i vilken nämnda blandning är avsedd att äga rum för blandning av denna luft med gasflödesblandningen för slutförbränningen av däri innehål- let brännbart medium.
16. Anordning enligt krav 15, kännetecknad därav, att nämnda lufttillförselmedel innefattar kanal- organ (32, 34) anordnade att leda luften utvändigt utmed till den första och andra zonen hos efterbrännkammaren angränsande väg- gar (33) för uppvärmning därav innan den mynnar i det första rum- met i den tredje zonen (31) samt för kylning av dessa väggar.
17. Anordning enligt krav 16, kännetecknad därav, att kanalorganen innefattar tvâ parallellt lö- pande kanalpartier, varav ett första (32) är anordnat att leda luft på avstånd från nämnda väggar förbi den tredje zonen (31) och till området av den första zonen (29) och där mynna i ett andra (34) anordnat att leda luften tillbaka mellan det första och nämnda väg- gar för mynnande i den tredje zonen. 10 15 20 25 30 507 460 16
18. Anordning enligt något av kraven 15-17, kännetecknad därav, att den innefattar medel (32, 34) för tillförande av luft både för de brännbara gaserna för den första zonen (29) och tili den tredje zonen (31) från en av gasturbinen (13) driven hög- tryckskompressor (12) hos anläggningen.
19. Anordning enligt något av kraven 6-18, kännetecknad därav, att efterbrännkammarens väggar (35) omges av yttre väggar (36), och att den komprimerade luft som en av gas- turbinen (13) driven högtryckskompressor (12) är anordnad att le- verera till anläggningens brännkammare (1) leds till den senare förbi efterbrännkammaren innanför nämnda yttre väggar.
20. Anordning enligt något av kraven 6-19, kännetecknad därav, att den innefattar en i det första rummet (22) uppströms om stället för det andra rummets (27) mynnande däri anordnad interceptventil (6) anordnad att styras att stänga av för- bränningsgasflödet (24) igenom efterbrännkammaren vid driftstopp hos anläggningen.
21. Anordning enligt något av kraven 6-20, kännetecknad därav, att efterbrännkammarens utlopp (25) bildar ett direkt inlopp (26) till gasturbinen (13).
22. Anordning enligt krav 21, kännetecknad därav, att det första rummet (22) är rörartat i sin ut- sträckning mellan efterbrännkammarens inlopp (23) och utlopp (25), och att gasturbinen (13) är anordnad vid rörets utloppsände med sin axel i väsentligen rät vinkel mot rörets längdaxel.
SE9501097A 1995-03-24 1995-03-24 Förfarande och efterbrännkammaranordning för höjande av temperaturen av förbränningsgaser från en PFBC-anläggning SE507460C2 (sv)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9501097A SE507460C2 (sv) 1995-03-24 1995-03-24 Förfarande och efterbrännkammaranordning för höjande av temperaturen av förbränningsgaser från en PFBC-anläggning
JP52925396A JP3737114B2 (ja) 1995-03-24 1996-03-22 加圧流動床燃焼(pfbc)発電プラントにおける一方法およびそのようなプラントのトッピング燃焼器装置
EP96908424A EP0815390A1 (en) 1995-03-24 1996-03-22 A method in a pfbc-power plant and a topping combustor device of such a plant
CN96190840A CN1114786C (zh) 1995-03-24 1996-03-22 Pfbc电厂所用的方法和这类电厂的顶部燃烧室装置
CZ972987A CZ298797A3 (cs) 1995-03-24 1996-03-22 Způsob zvýšení teploty kouřových plynů z primární spalovací komory tepelné elektrárny se spalováním ve fluidním loži a vrchní spalovací komora k provádění tohoto způsobu
KR1019970706648A KR19980703244A (ko) 1995-03-24 1996-03-22 Pfbc 발전소에 있어서의 방법 및 pfbc 발전소의상부연소실 장치
PCT/SE1996/000363 WO1996030698A1 (en) 1995-03-24 1996-03-22 A method in a pfbc-power plant and a topping combustor device of such a plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9501097A SE507460C2 (sv) 1995-03-24 1995-03-24 Förfarande och efterbrännkammaranordning för höjande av temperaturen av förbränningsgaser från en PFBC-anläggning

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9501097D0 SE9501097D0 (sv) 1995-03-24
SE9501097L SE9501097L (sv) 1996-09-25
SE507460C2 true SE507460C2 (sv) 1998-06-08

Family

ID=20397697

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9501097A SE507460C2 (sv) 1995-03-24 1995-03-24 Förfarande och efterbrännkammaranordning för höjande av temperaturen av förbränningsgaser från en PFBC-anläggning

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP0815390A1 (sv)
JP (1) JP3737114B2 (sv)
KR (1) KR19980703244A (sv)
CN (1) CN1114786C (sv)
CZ (1) CZ298797A3 (sv)
SE (1) SE507460C2 (sv)
WO (1) WO1996030698A1 (sv)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE458955B (sv) * 1987-10-20 1989-05-22 Abb Stal Ab Pfbc-kraftanlaeggning
FI89734C (sv) * 1990-01-04 1993-11-10 Ahlstroem Oy Förfarande och anordning för behandling av gaser från förgasnings- ell er förbränningsanläggningar
CH684959A5 (de) * 1991-11-21 1995-02-15 Asea Brown Boveri Verfahren für eine schadstoffarme Verbrennung in einem Kraftwerkskessel.

Also Published As

Publication number Publication date
SE9501097L (sv) 1996-09-25
JP3737114B2 (ja) 2006-01-18
SE9501097D0 (sv) 1995-03-24
CN1114786C (zh) 2003-07-16
JPH11502920A (ja) 1999-03-09
EP0815390A1 (en) 1998-01-07
CN1167524A (zh) 1997-12-10
WO1996030698A1 (en) 1996-10-03
KR19980703244A (ko) 1998-10-15
CZ298797A3 (cs) 1998-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4565137A (en) Bio-mass suspension burner
US6089855A (en) Low NOx multistage combustor
KR101175829B1 (ko) 간접 점화식 가스 터빈 파워 플랜트
US5029557A (en) Cyclone combustion apparatus
US20060225424A1 (en) Integrated Biomass Energy System
EP0236334A1 (en) CYCLONIC COMBUSTION PROCESS AND PRESSURE BURNER FOR SOLID FUEL PARTICLES.
JPH07217820A (ja) 外燃式原動所設備への熱供給方法及び装置
US20080245052A1 (en) Integrated Biomass Energy System
JP2010019542A (ja) タービンエンジン用予混合装置
WO1989004438A1 (en) Swirl combustion apparatus
JP6653862B2 (ja) 発火装置における燃焼管理のための方法および発火装置
CN105276574A (zh) 带有内部烟道气再循环的炉系统
JPH05240437A (ja) 2種のガス状成分を混合する装置及びこの装置を内蔵したバーナ
US6202402B1 (en) Gas-turbine construction
RU2533269C2 (ru) Модуль горелки для сталелитейных установок
HU201145B (en) Apparatus for continuous calcinating dustlike materials
EP0529310B1 (en) Topping combustor for an indirect fired gas turbine
US20140182492A1 (en) Method for optimizing the burnout of exhaust gases of an incinerator
SE507460C2 (sv) Förfarande och efterbrännkammaranordning för höjande av temperaturen av förbränningsgaser från en PFBC-anläggning
US5497613A (en) Hot gas manifold system for a dual topping combustor gas turbine system
EP0143510A1 (en) Bio-mass suspension burner
US4021191A (en) Reduction of pollutants in gaseous hydrocarbon combustion products
JPS6034935Y2 (ja) ガスタ−ビン発電装置
JP2009516817A (ja) 燃焼装置
SU1213308A1 (ru) Тепловой агрегат

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed