SE517784C2 - Gallerkonstruktion för en panna av typen med fluidiserad bädd - Google Patents

Description

25 30 35 517 784 försäkras genom att regelbundet, över korta cykler, avlägsna sand från den fluidiserade bädden. Hos gällande teknologi kan förgrov- ningen av sand i en fluidiserad bädd undvikas genom att i en för- bränningsprocess med kontinuerlig drift några gånger om dagen utföra en några minuter lång utsläppscykel. Eftersom spridarrörgal- lerkonstruktionen inkluderar ett öppningssystem som täcker väsentligen hela gallerkonstruktionen, kan den för förhindrande av förgrovningen av sand i en fluidiserad bädd avsedda utsläppscykeln utföras effektivt tvärs över hela gallerkonstruktionen. Genom användning av spridarrörgallerkonstruktionen är det möjligt att skapa en konstruktion hos vilken öppningssystemet har en ytarea som är approximativt halva den totala ytarean hos en spridarrörgallerkonstruktion. Nedanför spridarrörgallerkonstruktio- nen är en mottagarenhet för den från den fluidiserade bädden avlägsnade sanden anordnad, varigenom sanden förs vidare till en följande behandling i en sandbehandlingsprocess. De i enlighet med tidigare teknik utformade spridarrörgallerkonstruktionerna kyls endast med den fluidiserande luft som blåses igenom spridarrören och in i den fluidiserade bädden. En nackdel hos en sådan lösning är en krökning eller förvridning av spridarrör som ett resultat av en möjlig, primärt lokal överhettning och, sålunda, förstöring och kort brukslivstid hos en gallerkonstruktion. Det är uppenbart att till- förseln av fluidiserande luft och utsläppningen av sand också kan ledas åt sidan som ett resultat av deformationerna av spridarrören.

Sålunda uppfyller inte tidigare tekniks spridarrörgallerkonstruktioner vare sig de funktionella eller konstruktlonsmässiga kraven hos de fordrande tillstånd som råder i en panna av typen med fluidiserad bädd.

Ett syfte med den föreliggande uppfinningen är att introducera en gallerkonstruktion för en panna av typen med fluidiserad bädd, hos vilken gallerkonstruktion nackdelarna hos konstruktioner konstrue- rade enligt en så kallad spridarrörgallerprincip med framgång har eliminerats i en mycket hög grad, för att på så vis tillhandahålla en gallerkonstruktion som är hållbar och tillförlitlig vid de krävande förhållandena i en panna av typen med fluidiserad bädd. För att 10 15 20 25 30 35 517 784 3 uppnå detta mål kännetecknas en gallerkonstruktion enligt uppfinningen huvudsakligen därav, att spridarrören har en överyta, från vilken flui- diserande munstycken för tillförsel av fluidiserande luft in i en ovanför gallerkonstruktionen lokaliserad förbränningskammare sträcker sig mot förbränningskammaren. Kylmedelscirkulationen är utformad åtskild från en ström av fluidiserande luft som tillförs igenom spridarrören eller liknande. Kylmediet innefattar vatten, ånga och/eller luft. I ett särskilt föredraget fall innefattar kylmediet vatten som cirkulerar i ett system för vattencirkulation och ångskapande hos en panna av typen med fluidiserad bädd. Sålunda kan kylningen av spridarrör eller liknande inkluderade i en gallerkonstruktion utföras som en del av ångbildningsprocessen hos en panna av typen med fluidiserad bädd.

Det föredrages att kylmediumcirkulationen är inkluderad i väggkon- struktionen hos spridarrör eller liknande, företrädesvis som en del av väggkonstruktionen. Denna lösning är kapabel att tillhandahålla en spridarrörkonstruktion som fungerar effektivt både i konstruk- tionshänseende och i termer av värmeöverföring och som har en tvärsnittsarea som kan uppdelas och utformas på ett sådant sätt att flödesmotstånden hos både kylmediumcirkulationen och blåsningen av fluidiserande luft blir måttliga.

De övriga, icke oberoende kraven avseende en gallerkonstruktion, anger några föredragna utföranden av uppfinningen.

Pannorna av typen med fluidiserad bädd hänför sig i detta samman- hang både till en panna av typen med cirkulerande fluidiserad bädd och en panna av typen med bubblande fluidiserad bädd. Uppfin- ningen avser även användning av en gallerkonstruktion i de ovan nämnda applikationerna.

I den följande specificeringen kommer en gallerkonstruktion enligt uppfinningen för en panna av typen med fluidiserad bädd att beskri- vas mer i detalj med hänvisning till de bifogade ritningarna. På ritningarna gäller att 10 15 20 25 30 35 517 784 fig 1 visar bottensektionen av en panna av typen med fluidiserad bädd, försedd med ett utförande av en gallerkonstruktion enligt uppfinningen, under betraktande i en riktning som är vinkelrät mot spridarrörs eller liknande longitudinella riktning, fig 2 visar konstruktionen enligt fig 1, under betraktande i spridar- rörs eller liknande longitudinella riktning, och fig 3 och 6 illustrerar alternativa utföranden för spridarrör eller liknande.

I synnerhet med hänvisning till fig 1 och 2 är en gallerkonstruktion enligt uppfinningen inkluderad i bottensektionen av en förbrännings- kammare hos en panna av typen med fluidiserad bädd. Den totala utformningen av en panna av typen med fluidiserad bädd eller olika aspekter hos en förbränningsprocess specificeras inte ytterligare i detta sammanhang, eftersom dessa är väl kända från den allmänna teknologin inom detta område, till exempel genom patentlitteratur.

Den del av en process hos en panna av typen med fluidiserad bädd som inte är relaterad till syftet med uppfinningen kan utföras på ett flertal av valfria sätt, eftersom en gallerkonstruktion enligt uppfin- ningen möjliggör obegränsad användning av flera typer av alterna- tiva konstruktioner och processer.

Den i fig 1 och 2 visade gallerkonstruktionen innefattar ett antal av parallella spridarrör 1, vilka sträcker sig sida vid sida i ett väsentli- gen horisontellt plan. Spridarrören är monterade sida vid sida på ett sådant sätt att det mellan de närliggande spridarrören kvarstår en likaså horisontell öppning, vilken sträcker sig i spridarrörens long- itudinella riktning, varvid öppningarna tillhandahåller ett öppnings- system 2 för gallerkonstruktionen. Varje spridarrör är dessutom försett med ett antal element för tillförsel av fluidiserande luft inifrån spridarrören 1 och in i en ovanför gallerkonstruktionen lokaliserad förbränningskammare T. Det framgår i synnerhet av fig 1 att de nämnda elementen består av fluidiserande munstycken 3, vilka, från en överyta 1a (den övre horisontella väggen) inkluderad i spridarrö- ren, sträcker sig mot förbränningskammaren. De fluidiserande mun- 10 15 20 25 30 35 517 784 styckena innefattar ett vertikalt rör 3a, vilket är monterat på spridar- rörens 1 överyta och har sitt topparti anordnat med en skyddande hatt eller liknande 3b, varvid den fluidiserande luften blåses därun- derifrån i en väsentligen radiell riktning över hela rörets 3a omfång in i förbränningskammaren 3. Gallerkonstruktionen stöds med hjälp av en undre balkkonstruktion (icke visad).

Nedanför gallerkonstruktionen är en mottagarenhet 4 anordnad, vilken täcker gallerkonstruktionens ytarea och innefattar ett flertal mottagartrattar 4a, vilka tillsammans täcker gallerkonstruktionens golv. Nedanför mottagartrattarna 4a finns avstängningsmekanismer 5 som längs väsentligen vertikala ledningar 6 etablerar en kommu- nikation med sandutsläppsenheter 7. I det illustrerade utförandet innefattar sandutsläppsenheten 7 en skruvtransportör, inkluderande en transporterande skruv 8a (fig 2) med vilken bottenpartierna av ledningarna 6 är i kommunikation via ett skyddande hölje 8b som täcker den transporterande skruven 8a. Ett nödvändigt antal ut- släppsenheter 7 är anordnade i anslutning till mottagarenheten 4 på ett sådant sätt att varje utsläppsenhet 7 är anordnad i anslutning till två eller flera mottagartrattar 4a. Den såsom ovan beskrivna motta- garenheten 4 är av tidigare känd teknik och det kan noteras att denna mottagarenhet 4 beträffande konstruktion kan utformas på ett flertal sätt inom den grundläggande tanken hos uppfinningen.

Enligt uppfinningen är åtminstone några, företrädesvis samtliga, av spridarrören 1 eller liknande försedda med en kylmediumcirkulation.

Såsom i synnerhet visas i fig 1 är kylmediumcirkulationen inklude- rad i spridarrörens 1 eller liknande väggkonstruktion som en del av väggkonstruktionen. Kylmediumcirkulationen är åstadkommen med hjälp av en ledningskonstruktion som sträcker sig i den longitudinel- la riktningen hos spridarrör 1 eller liknande. Ledningskonstruktionen 9 är företrädesvis inkluderad centralt i spridarrörväggkonstruktionen på ett sådant sätt att en del av varje i lednlngskonstruktionen inklu- derad ledning 9a sträcker sig utåt från spridarrörets yta och att, å andra sidan, en del av tvärsnittet sträcker sig mot spridarrörets innandöme. Just i det i fig 1 visade utförandet innefattar lednings- 10 15 20 25 30 35 517 784 konstruktionen sex ledningar, varvid två av ledningarna är inklude- rade i ett spridarrörs överyta 1a och två ledningar är inkluderade i varje sidovägg 1c hos ett spridarrör. Såsom i synnerhet kan noteras från fig 1, kan spridarröret ha en regelbunden tvärsnittsform, formen av en nedåt avsmalnande trapets, varigenom spridarröret har en bottenyta 1b som är väsentligen parallell med överytan. Denna lösning tjänar till att underlätta överföringen av sand från förbrän- ningskammaren till mottagarenheten. Spridarrören är företrädesvis svetsade konstruktioner, hos vilka ledningarna är åtskilda från var- andra i omfångsriktningen hos tvärsnittet av ett spridarrör eller liknande, varvid det distansblock som är anordnat mellan närlig- gande ledningar innefattar ett plattliknande (antingen ett jämnt eller vinkelformat stycke) skivelement 10, vilket är svetsat mot ledning- ens ytteryta längs bägge sina longitudinella kanter. Såsom i synner- het visas i fig 1 är elementen 3 eller de fluidiserande munstyckena för tillförsel av fluidiserande luft anordnade i tre rader i spridarrörets 1 longitudinella riktning, varvid ledningskonstruktionens 9 med spridarrörets överyta förbundna ledningar 9a är anordnade mellan nämnda rader. Den ovan beskrivna inrättningen möjliggör tillhanda- hållande av en symmetrisk spridarrörkonstruktion hos vilken den mellanliggande raden av fluidiserande munstycken sträcker sig längs den vertikala symmetriaxeln hos ett spridarrörs tvärsnitt.

Det föredrages att ledningskonstruktionen 9, vilken är inkluderad i spridarrören, är bildad som en del av vattencirkulationssystemet hos en panna av typen med bubblande fluidiserad bädd, varvid, såsom i synnerhet visas i fig 2, den första änden hos spridarrör 1 är försedd med ett distributionshuvud 11, vilket är anslutet till led- ningskonstruktionen 9 hos ett spridarrör eller liknande och inklude- rat i vattencirkulationssystemet hos en panna av typen med fluidi- serad bädd. Vid den andra änden av spridarrör eller liknande, på den vägg som är motsatt distributionshuvudet, går ledningskon- struktionen 9 samman med en rörkonstruktion som bildar en vägg hos förbränningskammaren hos en panna av typen med fluidiserad bädd. Spridarrören kan också anslutas alternativt till två distributionshuvuden som är inkluderade i motsatta kanter hos en 10 15 20 25 30 35 517 784 gallerkonstruktion, varvid bägge motsatta väggar hos förbrännings- kammaren är anslutna till vattencirkulationen som kyler gallerkonstruktionen.

Fig 3 och 6 illustrerar några möjliga tvärsnittsformer hos spridarröret utöver de i fig 1 och 2 visade alternativen. Fig 3 visar särskilt ett alternativt spridarrör hos vilket spridarröret har en tvärsnittsform som är en rektangel, varvid de i ledningskonstruktionen 9 inkluderade ledningarna är monterande i hörnen av tvärsnittsformen. Sidoväggarna 1c är längre än över- och bottenytan (den övre och nedre horisontella väggen) 1a, 1b.

Elementen för tillförsel av fluidiserande luft innefattar fluidiserande munstycken, såsom visas i fig 1 och 2. Spridarrörets 1 väggar 1a-1c kan inkludera ett eller ett flertal flata skivelement 10, i synnerhet i enlighet med anordnandet av ledningskonstruktionens 9 ledningar 9a.

Fig 6 illustrerar en särskilt alternativ spridarrörkonstruktion, vilken huvudsakligen motsvarar de i de föregående figurerna visade frånsett att tillförseln av fluidiserande luft inifrån spridarröret 1 nu är anordnad att ske via ett öppningssystem 15 eller liknande, vilket är inkluderat i spridarrörets 1 sidoväggar 1c i huvudsak omedelbart nedanför överytan 1a. Öppningssystemet 15 är anordnat longitudi- nellt på vissa avstånd i spridarröret. Sålunda är spridarröröverytan 1a (den horisontella överväggen) direkt och/eller ett i överytan in- kluderat skivelement anordnat att i den laterala riktningen hos spri- darrör 1 eller liknande sträcka sig förbi spridarrörsidoväggarna 1c, antingen som ett flänsliknande organ, såsom visat i fig 6, eller, alternativt som tillsats till den just beskrivna lösningen, på ett sådant sätt att åtminstone en, företrädesvis bägge sidoväggarna 1c är anordnade att sträcka sig från överytan 1a och snett nedåt (se även spridarrörutförandet enligt fig 1) mot bottenytan 1b (den horisontella bottenväggen) hos spridarröret 1 eller liknande, varvid 10 15 20 517 784 bottenytan är smalare än överytan 1a sett i det tvärsnitt som är vinkelrätt mot spridarrörets 1 longitudinella riktning.

En gallerkonstruktion enligt uppfinningen är i synnerhet, men inte enbart, lämplig för pannor av typen med bubblande fluidiserad bädd. l en panna av typen med bubblande fluidiserad bädd har den fluidiserande luften en sådan fluidiseringshastighet att tunga partiklar faller mer eller mindre vertikalt nedåt. En gallerkonstruktion enligt uppfinningen gör det möjligt att öppningssystemet är jämnt distribuerat över ytarean hos en hel gallerkonstruktion och har en tillräcklig ytarea, vilket resulterar i en hög sannolikhet för att de grova partiklarna hamnar i öppningssystemet.

Uppfinningen kan även med fördel tillämpas i en panna av typen med cirkulerande fluidiserad bädd, hos vilken den fluidiserande luften utnyttjar en fluidiseringshastighet som även framkallar lateral rörelse hos de grova partiklarna. Även i detta fall tillhandahåller en gallerkonstruktion enligt uppfinningen en hög sannolikhet för att de grova partiklarna hamnar i öppningssystemet.

Claims (8)

10 15 20 25 30 35 517 784 Patentkrav

1. Gallerkonstruktion för en panna av typen med fluidiserad bädd, åtminstone delvis bestående av ett antal av parallella spri- darrör (1), vilka sträcker sig sida vid sida i ett väsentligen hori- sontellt plan och är försedda med element för tillförsel av fluidi- serande luft inifrån spridarrören (1), varvid utsläppning av en del material av den fluidiserade bädden sker genom ett mellan spri- darrören (1) förefintligt öppningssystem (2) och in i en mottagar- enhet (4), vilken är anordnad nedanför gallerkonstruktionen, var- vid åtminstone några av spridarrören (1) är försedda med en kyl- mediumcirkulation, och att kylmediumcirkulationen är bildad som en ledningskonstruktion (9) som sträcker sig i den väsentligen longitudinella riktningen hos spridarrören (1), på ett sådant sätt att ledningskonstruktionen (9) bildar en del av omfångsdimensio- nen hos spridarrören (1) eller en sluten tvärsnittsform, känne- tecknad därav, att spridarrören har en överyta (1a), från vilken fluidiserande munstycken (3) för tillförsel av fluidiserande luft in i en ovanför gallerkonstruktionen lokaliserad förbränningskammare (T) sträcker sig mot förbränningskammaren.

2. Gallerkonstruktion enligt krav 1, kännetecknad därav, att kyl- mediumcirkulationen är inkluderad i väggkonstruktionen hos spri- darrören (1), företrädesvis som en del av väggkonstruktionen.

3. Gallerkonstruktion enligt något av kraven 1-2, kännetecknad därav, att i ledningskonstruktionen (9) inkluderade ledningar (9a), eller åtminstone några av sådana ledningar, använder en del av sitt tvärsnitt för att å ena sidan bilda en del av en ytteryta hos spridarröret (1) och å andra sidan använder en del av sitt tvärsnitt för att bilda en del av en inneryta hos spridarröret (1).

4. Gallerkonstruktion enligt något av kraven 1-3, kännetecknad därav, att åtminstone en del av kylmediumcirkulationen hos spri- darrören (1) är anordnad som en del av vattencirkulationssys- temet hos en panna med typen med fluidiserad bädd, varigenom den första änden hos spridarrören (1), vilken är ansluten till en 10 15 20 25 30 517 784 10 företrädesvis parallell vattencirkulation, är försedd med ett distri- bueringshuvud (11) som är anslutet till ledningskonstruktionen (9) hos varje spridarrör (1) och inkluderat i vattencirkulationen hos en panna av typen med fluidiserad bädd, och att lednings- konstruktionen, vid den andra änden av spridarrören eller lik- nande, ansluter sig till en rörkonstruktion som bildar en vägg (12) för förbränningskammaren (T) hos en panna av typen med fluidi- serad bädd.

5. Gallerkonstruktion enligt något av kraven 1-4, kännetecknad därav, att ledningskonstruktionen (9), vilken är inkluderad i spri- darröret (1), innefattar åtminstone fyra ledningar (9a) vilka, i omfångsriktningen hos spridarrörets (1) tvärsnitt, är anordnade på ett avstånd från varandra, varvid distanselementen mellan de närliggande ledningarna (9a) innefattar skivelement (10).

6. Gallerkonstruktion enligt något av kraven 1-5, kännetecknad därav, att spridarröret (1) har en tvärsnittsform som är en po- lygonal form, företrädesvis en fyrkantig form, såsom en rektangel eller en trapets, varvid tvärsnittsformen har en överyta (1a) som samtidigt bildar gallerkonstruktionens överyta och åtminstone en del av ledningskonstruktionen (9) är inkluderad i nämnda överyta (1a).

7. Användning av en gallerkonstruktion enligt något av kraven 1-6 i en panna av typen med bubblande, fluidiserad bädd.

8. Användning av en gallerkonstruktion enligt något av kraven 1-6 i en panna med cirkulerande, fluidiserad bädd.