SK48798A3 - Method and apparatus for controlling the temperature of the bed of a bubbling bed boiler - Google Patents

Method and apparatus for controlling the temperature of the bed of a bubbling bed boiler Download PDF

Info

Publication number
SK48798A3
SK48798A3 SK487-98A SK48798A SK48798A3 SK 48798 A3 SK48798 A3 SK 48798A3 SK 48798 A SK48798 A SK 48798A SK 48798 A3 SK48798 A3 SK 48798A3
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
bed
boiler
fluidized bed
gas
fluidizing gas
Prior art date
Application number
SK487-98A
Other languages
English (en)
Inventor
Markku Raiko
Seppo Hulkkonen
Jukka Hirvenoja
Original Assignee
Imatran Voima Oy
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=8544230&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=SK48798(A3) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Imatran Voima Oy filed Critical Imatran Voima Oy
Publication of SK48798A3 publication Critical patent/SK48798A3/sk

Links

Classifications

    • 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
    • F23C7/002Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply the air being submitted to a rotary or spinning motion
    • 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 
    • F23C10/00Fluidised bed combustion apparatus
    • F23C10/02Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed
    • 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 
    • F23C10/00Fluidised bed combustion apparatus
    • F23C10/18Details; Accessories
    • F23C10/20Inlets for fluidisation air, e.g. grids; Bottoms
    • 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 
    • F23C9/00Combustion apparatus characterised by arrangements for returning combustion products or flue gases to the combustion chamber
    • F23C9/003Combustion apparatus characterised by arrangements for returning combustion products or flue gases to the combustion chamber for pulverulent fuel

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)

Description

Oblasť techniky
Tento vynález sa týka spôsobu podlá preambuly nároku 1 na riadenie teploty lôžka v kotli s fluidizovaným lôžkom, zvlášť v kotloch vyhrievaných uhlím alebo inými palivami s vysokou výhrevnou hodnotou ale obťažnou splynovateľnosťou. Vynález sa tiež týka montáže vhodnej na vykonávanie tohto spôsobu.
Doterajší stav techniky
Kotol s fluidizovaným lôžkom predstavuje konštrukciu kotla, v ktorej je dané palivo spalované a čiastočne splynované v podstate nad spodnou časťou kotla vo vrstve fluidizovaného lôžka, sformovanej zmesou materiálu lôžka nehorľavých častíc s príslušným palivom. Toto lôžko je udržiavané fluidným prostredníctvom vstrekovania do neho veľkou rýchlosťou fluidizujúceho plynu, obvykle vzduchu, z trysiek umiestnených v dne lôžka. S kotlami s fluidizovaným lôžkom sa počíta pri spaľovaní tuhých palív a sú účinné hlavne pri spaľovaní ľahko splynovateľných palív ako sú drevo a rašelina, čím môže byť teplota lôžka riadená nastavovaním stupňa splynovania prostredníctvom riadeného rozdelovania vzduchu.
Tento vynález je použitelný na kotly s prebublávajúcim fluidizovaným lôžkom, obvykle prevádzkovaným pomocou dvoch, zón, a to spodnou zónou, sformovanou približne 1 meter vysokým lôžkom, v ktorom je určité palivo spaľované a čiastočne splynované. Horná zóna je voľným priestorom na prídavné spaľovanie. Palivo splyno-2vané v tomto fluidizovanom lôžku stúpa do hornej volnej zóny, kde je kompletne spálené, pomocou čoho je proces prídavného spalovania riadený prostredníctvom dúchania sekundárneho (prídavného) vzduchu do tejto zóny prídavného spaľovania, na zabezpečenie kompletného zhorenia daného paliva. Steny tejto voľnej zóny sú tradične ochladzované vodou a dochádza k prenosu tepla do vodných stien, hlavne pohlcovaním sálania emanujúceho z plynov spaľovacieho procesu.
Teplota vnútri daného fluidizovaného lôžka je približne 750-900“C. Na jednej strane, aby sa predišlo stratám účinnosti spalovania, teplota lôžka nesmie poklesnúť príliš nízko. Na druhej strane, ak je teplote lôžka dovolené stúpnuť nad určitú hornú hranicu, začne v lôžku rýchlo dochádzať ku spekaniu, pretože tavený popol spája materiál lôžka do hrúd.
Keď sa spaľujú ľahko splynovateľné palivá, teplota lôžka môže byť riadená pomocou menenia množstva prúdu vzduchu vstrekovaného do lôžka, pomocou čoho menší tok vzduchu uprednostňuje splynovanie paliva pred jeho zhorením v lôžku, čo vedie k nižším teplotám lôžka. Väčšia časť daného paliva je potom spaľovaná v spomenutej voľnej zóne. Pretože palivá s problematickými vlastnosťami splynovania, ako je uhlie, často zapríčiňujú neriadený vzostup teploty v lôžku, tieto typy palív nemôžu byť používané ako hlavné palivo. K problémom s teplotou lôžka bude tiež dochádzať, keď sa mení kvalita paliva a výstup kotla.
Preto sa uhlie tradične spaľuje v kotli s cirkulujúcim fluidizovaným lôžkom, kde sa časť materiálu lôžka a paliva vracia cez hornú časť kotla späť do jeho lôžka. Pretože toto usporiadanie vyžaduje cyklónový či iný účinný kolektor častíc, na zachytávanie cirkulujúceho materiálu lôžka zo spalinových (dymových) plynov, jeho konštrukcia sa stáva drahšou než akú majú tradičné kotly s fluidizovaným lôžkom. O kotloch s cirkulujúcimi fluidizovanými lôžkami pojednávajú napríklad patenty US 5 054 436 a 4 766 851.
Tradične bolo riadenie teploty lôžka kotla uskutočňované napríklad menením koeficientu vzduchu upravovaním množstva jeho
-3dodávania do fluidizovaného, lôžka, či cirkulujúcich spalinových plynov, späť do spodku kotla za účelom ochladenia tohto lôžka. V niektorých prípadoch boli používané tepelné výmenníky ponorené do dna, čím vyvstávajú problémy z ich rýchlej erózie. Z hľadiska opotrebovania komponentov určitého kotla je lôžko extrémne namáhaným miestom, v ktorom sa podmienky menia od redukcie na oxidáciu, pôsobiac výnimočne silnou eróziou a koróziou. Obzvlášť spojenie žiaru a viacerých uvedených faktorov s erozívnym účinkom paliva a výsledkami cirkulácie materiálu lôžka vedú k rýchlemu opotrebúvaniu konštrukcií umiestnených v lôžku. Dôsledkom mnohostrannej povahy rôznych mechanizmov spôsobujúcich opotrebovanie v lôžku je takmer nemožné nájsť nejaký materiál na tepelné výmenníky, ktorý bude odolávať tomuto spojenému účinku všetkých vyššie uvedených mechanizmov opotrebovania a mohol by simultánne ponúknuť dostatočne vysokú účinnosť tepelného prenosu. Používaniu dodatočného vzduchového vstrekovania prekáža obmedzené rozpätie riadenia teploty lôžka týmto použiteľné. Hoci môže byť dosahovaný uspokojivý výsledok riadenia premennej hodnoty spaľovania (horenia) cirkuláciou spalinového plynu, toto usporiadanie si vyžaduje postavenie samostatného cirkulačného systému.
Cieľom tohto vynálezu je poskytnúť spôsob schopný ovládať teplotu fluidizovaného lôžka kotla spôsobom, ktorý je nadradený tradičným spôsobom popísaným vyššie.
Podstata vynálezu
Ciel tohto vynálezu je dosiahnutý prostredníctvom usporiadania chladiacej zóny nad daným lôžkom, ale pod voľnou zónou prídavného spaľovania, a potom dodávaním fluidizujúceho plynu do časti lôžka s nadbytočným množstvom na jednotku plochy, pomocou čoho je nad plochou so zvýšeným množstvom vstrekovania fluidizovaného plynu lôžko rozšírené smerom hore od prebublávajúceho lôžka do spomenutej chladiacej zóny, odkiaľ môžu nespálený horlavý materiál a hmota častíc z lôžka padať (klesať) späť do lôžka.
-4Vstrekovanie plynu s vyššou mierou (množstvom) toku je konkrétne usporiadané do stredu fluidizovaného lôžka, čim môže dochádzať k návratnej cirkulácii . okolo časti vodnej steny zapuzdrujúcich chladiacu zónu, uľahčujúc takto účinný tepelný prenos z materiálu lôžka v podobe sálania pohlcovaného plochami tepelného prenosu vodných stien chladiacej zóny.
Spôsob podľa tohto vynálezu sa konkrétnejšie vyznačuje tým, čo je uvedené vo vyznačujúcej časti patentového nároku 1.
Montáž podľa tohto vynálezu sa navyše vyznačuje tým, čo je uvedené vo vyznačujúcej časti nároku 8.
Tento vynález ponúka významné prednosti. Vynález umožňuje spaľovať palivá s vysokou výhrevnou hodnotou v systéme s fluidizovaným lôžkom bez potreby drahých zberačov časticového materiálu ako sú tie, ktoré sa používajú v technikách cirkulačného fluidizovaného lôžka. Teplota v zóne prídavného spaľovania, t.j. vo volnej zóne nad fluidizovaným lôžkom, môže byť zdvihnutá dostatočne vysoko, umožňujúc takto elimináciu škodlivých nitrogénových zlúčenín ako oxid dusitý zo spalinových (dymových) plynov v normálnom postupe horenia vo fluidizovanom lôžku. Teda tento spôsob sa vynikajúco hodí na, napríklad, konvertovanie kotlov vykurovaných práškovým (rozomletým) uhlím na kotly s fluidizovaným lôžkom. Bez toho aby sa ustúpilo od miery dostatočného chladenia sa inštalácia drahých a rýchlo sa opotrebúvajúcich tepelných výmenníkov do zóny fluidizovaného lôžka stáva zbytočnou.
V dôsledku premenného množstva vstrekovania vzduchu v rôznych zónach fluidizovaného lôžka môžu byť parametre procesu spaľovania (horenia) riadené týmto spôsobom lahko a v širšom rozpätí než ako to bolo pri usporiadaní predchádzajúcej techniky. V oblasti vysokorýchlostnej fluidizácie vo fluidizovanom lôžku sú vytvárané oxidačné podmienky, ktoré uľahčujú odsírovanie pomocou vápenca rovnakým spôsobom ako v kotli s cirkulačným fluidizovaným lôžkom.
S pomocou vstrekovania sekundárneho (prídavného) vzduchu alebo cirkulujúceho plynu, či oboch, môže byť chladiaca stena vybavená
-5plynovým vírom, ktorý stabilizuje vzor toku plynu daného kotla. Výsledkom je, že medziiným dochádza k zníženiu oxidov dusíka. Velkosť regiónu splynovania fluidizovaného lôžka môže byť zmenšená a maximálna teplota v danom kotli znížená kvôli zvýšenej miere tepelného prenosu. Tento faktor rovnako prispieva k lahšiemu odstraňovaniu oxidov dusíka a síry.
Prehľad obrázkov na výkresoch
Tento vynález bude teraz podrobnejšie popísaný pomocou odkazov na príslušné pripojené výkresy, v ktorých:
Obr.l - znázorňuje schematickú blokovú schému usporiadania kotla s fluidizovaným lôžkom podlá tohto vynálezu
Obr.2 - znázorňuje podrobnejší pohľad na fluidizované lôžko usporiadania kotla podľa tohto vynálezu.
Príklady vyhotovenia vynálezu
Odkazujúc na príslušné schémy je usporiadanie kotla podľa tohto vynálezu v podstate podobné tomu, aké majú tradičné kotly s fluidizovaným lôžkom. Kotol 1. má región pece 1^, nad ktorým je umiestnený región výmeny tepla 2, v ktorom je teplo uvoľňované prostredníctvom spaľovania (horenia) určitého paliva prenášané pomocou tepelných výmenníkov 3 do média nesúceho teplo. Toto médium nesúce teplo je tradične voda, ktorá je odparovaná a prehrievaná v tepelných výmenníkoch na použitie v parných turbínach a iných zariadeniach. Z regiónu výmeny tepla 2 sú chladené spalinové plyny odoberané do komína buď priamo alebo cez čistiace zariadenie, v závislosti od potreby dodatočného čistenia. Podľa prítomného (tohto) spôsobu môžu byť oxidy dusíka a síry v podstate odstránené už v kotli 1. počas procesu spaľovania.
Región pece kotla je rozdelený do množstva zón. Najnižšie sú v kotli _1 umiestnené dýzy 4y 5 vstrekovania fluidizujúceho plynu, nad ktorými je udržiavané fluidizované lôžko 6. Nad fluidizovaným
-6lôžkom J5 je zabezpečená chladiaca zóna 7 podlá tohto vynálezu, a nad tým je volná zóna 2 na prídavné spalovanie. Fluidizujúci plyn, tradične vzduch alebo spalinový ,plyn či nejaká ich zmes, je dúchaný do trysiek £, 5 prostredníctvom vetráka 10 pozdĺž potrubia 11. Toto potrubie 11 je na svojej dráhe rozvetvené do kanála 12, vedúceho do laterálnych dýz 5 a do kanálu 13, vedúceho do stredových dýz 2· Dané palivo je dodávané do lôžka prostredníctvom kanála 14, používajúceho tradičné dodávacie usporiadanie.
Do regiónu medzi chladiacou zónou 2 a voľnou zónou 8 prídavného spaľovania sú usporiadané dýzy sekundárneho (prídavného) vzduchu 15, ktorých funkcia môže byť doplnená dodatočným umiestením, v chladiacej zóne T_, návratovej dýzy 16 na cirkuláciu spalinového plynu alebo časticového materiálu z regiónu kotla 2 P° regióne tepelného prenosu 2.
Podľa tohto vynálezu sú dýzy 2» 5 vstrekovania fluidizačného plynu rozdelené do dvoch oblastí. V určitej oblasti kotla 1, prednostne v strede, ako je to znázornené v tomto stvárnení, sú dýzy nakopené hustejšie než ako je to na obvode, čím bude do lôžka 6 stredovo vstrekované viac vzduchu v proporcii k väčšiemu množstvu dýz 4, 5 v strede. Množstvo vzduchu do dýz £, 5 môže byť regulované prostredníctvom riadiacich hradidiel 17, ktoré sú umiestnené vo vzduchových kanáloch 12, 22· Ke<J °be tieto hradidlá 17 úplne otvorené, množstvo vzduchu vstrekovaného do lôžka 6 bude stanovené číselným pomerom dýz stredovej oblasti k počtu dýz na obvode. Ak bude miera toku vzduchu naberaného do dýz centrálnej oblasti £ .regulovaná tak, aby bola menšia než miera toku vzduchu naberaná do dýz 5 obvodovej oblasti v obrátenom pomere k množstvu dýz v oboch oblastiach, prúd vzduchu vstrekovaný do celej plochy kotla 6 s fluidizovaným lôžkom sa bude správať ako v tradičnom kotli s fluidizovaným lôžkom. Dýzy môžu byť umiestnené tak, že napríklad počet dýz je rovnaký v stredovej aj obvodovej oblasti, ale plocha oblasti vysokorýchlostnej fluidizácie je navrhnutá tak, aby bola približne 1/9 plochy obvodovej oblasti. Tento vyná-7lez však neslobodno chápať ako obmedzený určitým pomerom dýz v rôznych plochách lôžka.
Keď je vzduch vstrekovaný do fluidizovaného lôžka 6, prevádzka kotla je nasledujúca. Celkové množstvo vzduchu vstrekovaného do fluidizovaného lôžka môže byť regulované rovnako ako pri tradičnom spaľovaní s fluidizovaným lôžkom. Pretože je teraz viac vzduchu vstrekovaného do oblasti vysokorýchlostnej fluidizácie, materiál lôžka v nej bude stúpať ako stredový stĺp či pilier 9, dosahujúci do chladiacej zóny Ί_. Chladiaca zóna T. je región sformovaný nad fluidizovaným lôžkom, ale pod voľnou zónou prídavného spaľovania 8y čím je výška tejto zóny stanovená maximálnou výškou od horného povrchu fluidizovaného lôžka 6 dosiahnutá časticami z neho vyvrhovanými smerom nahor. V kotli _1 sa táto zóna preťahuje čiastočne do hornej časti ochranného obloženia 18 zóny fluidizovaného lôžka 6, čiastočne nad ňu. Nad týmto ochranným obložením 18 sú steny tohto kotla sformované do stien prenášajúcich teplo 19, chladených vodou alebo parou. Dýzy sekundárneho (prídavného) vzduchu 15 sú umiestnené v regióne stien prenášajúcich teplo 19.
Vo fluidizovanom lôžku 6 a chladiacej zóne dochádza k vnútornej cirkulácii v podobe stredového stĺpu či piliera, vystupujúceho zo stredovej zóny vysokorýchlostnej fluidizácie lôžka 6, pomocou čoho je stĺp formovaný horľavinami a plynmi strhávanými s hmotou častíc lôžka. V tej oblasti, kde hmota častíc stúpa nad prebublávajúce dno, je miera dodávania vzduchu upravená (nastavená) tak, že dané častice môžu dosiahnuť aspoň'svoju konečnú rýchlosť. V t.omtó kontexte sa pojem konečná rýchlosť týka tej rýchlosti, ktorou časticová hmota lôžka v peci začína stúpať, strhávaná smerom nahor sa pohybujúcim prúdom plynu. Veľkosť častíc materiálu lôžka je zvolená tak, aby tieto častice mohli klesať späť do lôžka bez toho, aby sa stávali úplne nesenými nahor v peci. Materiál lôžka je teda nútený stúpať ako stredový stĺp jj smerom nahor a potom je vrátený späť do lôžka ako spätný tok pozdĺž vnútorných stien kotla .1, takto účinne prenášajúc teplo prostredníctvom sálania do plôch steny 19 chladiacej zóny prenášajúcich tep-8lo. Pretože je emisná schopnosť materiálu lôžka približne trojnásobná v porovnaní s tou, akú majú plyny pece, vnútorná cirkulácia tohto materiálu lôžka poskytuje extrémne účinné chladenie lôžka.
Teplota v chladiacej zóne 7 je približne 850°C, zatiaľ čo teplota vo voľnej zóne prídavného spaľovania 2 je približne 1100°C. Tieto hodnoty sú dané len ako príklad na vysvetlenie prevádzkových podmienok použitých v tomto vynáleze. Každý kotol bude mať zrejme odlišné optimálne teploty pre svoje príslušné komponenty a prevádzkové podmienky.
Sekundárny (prídavný) vzduch, požadovaný na zabezpečenie kompletného spaľovania daného paliva, je vstrekovaný do kotla 2 prednostne tangenciálne v regióne chladiacej zóny 2» čím bude jeho prúd spôsobovať zodpovedajúci vír v stredovom stĺpe či pilieri a reflux (spätný tok) prechádzajúci dolu pozdĺž stien kotla. Takto indukované sily vírového toku tlačia častice materiálu lôžka spätného toku blízko k povrchom 19 prenášajúcim teplo, čím sa dosahuje zvýšený tepelný prenos. Navyše tento vír vyrovnáva čiastočné prúdy plynu v rôznych častiach pece. Vstrekovanie sekundárneho vzduchu môže byť sprevádzané vstrekovaním spalinového (dymového) plynu, ktorý môže byť tiež vstrekovaný do chladiacej zóny, keď je žiaduce dodatočné chladenie.
Spôsob podľa tohto vynálezu na chladenie fluidizovaného lôžka je teda založený na koncentrovanom vstrekovaní prúdu vzduchu naberaného do lôžka tak, že sa určitá oblasť tohto lôžka formuje do plochy s vysokorýchlostnou fluidizáciou, v ktorej je časticová hmota vypudzovaná smerom nahor, v podstate vyššie než častice obklopujúceho povrchu lôžka. Prostredníctvom usporiadania nad lôžkom tangenciálneho prúdu s pomocou prúdov plynu, ktoré môžu byť dodávané pomocou sekundárneho či cirkulujúceho plynu, je celkový prúd plynu v peci tlačený do vírového pohybu, ktorý dopravuje strhávané častice v toku plynu k vnútorným stenám kotla. Dolná časť pece je ďalej vybavená v blízkosti svojich vodou chladených stien oblasťou hustej suspenzie, v ktorej je materiál fluidizovaného dna efektívne chladený počas svojho toku
-9smerom nadol. Týmto spôsobom je do fluidizovaného lôžka sformovávaná búrlivá vnútorná cirkulácia, v ktorej sú častice umiestnené v stredovej ploche lôžka nútené stúpať vyššie a vracať sa späť v lôžku potom, ako boli ochladené v spätnom toku, ku ktorému dochádza blízko stien pece, čím sa znižuje teplota lôžka, zvlášť keď sú spaľované palivá s vysokou výhrevnou hodnotou. Výsledkom je, že teplota lôžka môže byť regulovaná prostredníctvom menenia vnútornej refluxnej cirkulácie, čím sa pomocou zvýšeného vstrekovania plynu v strede lôžka dosahuje vyšší chladiaci účinok. Vo vyššie popísanom stvárnení na riadenie teploty lôžka dochádza prostredníctvom nastavenia polohy hradidiel 17 vo vzduchových kanáloch 12 a 13.
V tomto spôsobe je primárny prúd vzduchu cez fluidizované lôžko udržiavaný v podstate rovnaký, ako je v typickom kotli s prebublávajúcim fluidizovaným lôžkom. Za priaznivých podmienok môže byť daný systém dezaktivovaný, čím môžu byť spaľované palivá s vysokým obsahom vlhkosti, ako v tradičnom postupe fluidizovaného lôžka. Tento vynález teda umožňuje spaľovať množstvo rôznych palív v jedinom kotli. Pokial potreba riadenia teploty lôžka stúpa, hlavná časť plynu vstrekovania je nasmerovaná do stredovej oblasti fluidizovaného lôžka, simultánne redukujúc prietok obvodovými plochami lôžka. Vo všetkých momentoch však musí byť vo všetkých častiach tohto lôžka udržiavané také minimálne množstvo toku fluidizujúceho plynu, aby bolo dostatočné na udržiavanie lôžka vo fluidizovanom stave.
Popri tom, čo bolo popísané vyššie, môže mať tento vynález alternatívne stvárnenie. V princípe by mohli byť vstrekovacie dýzy fluidizujúceho plynu rozdelené do väčšieho počtu oblastí riadenia, ale také usporiadanie je sotva praktické v dôsledku komplikovanej konštrukcie a minimálneho zvláštneho prospechu s tým spojeného. Plyn, ktorý je vstrekovaný do samostatných oblastí dýz, môže byť vzatý použitím oddelených potrubí a vetrákov, čím môže byť miešaný vzduch a cirkulujúci spalinový plyn.
-10Princíp tohto vynálezu, založený na regulovanom vstrekovaní rôznych množstiev vzduchu do rôznych oblastí v lôžku, môže byť uskutočňovaný rôznymi spôsobmi. Keď sa používajú dýzy rovnakej veľkosti, rovnomerne rozdelené, vstrekovací tlak v niektorých dýzach môže byť dodávaný s vyšším tlakom, pomocou čoho sa zvyšuje prietoková miera prúdu vzduchu. Alternatívne je možné použiť dýzy s väčším priemerom v istých plochách poľa dýzy alebo môže byť usporiadaná vyššia hustota dýz doplnením tradičného systému dýz v určitej oblasti pomocou dýz cirkulujúceho plynu, čím je fluidizované lôžko prevádzkované tradičným spôsobom, zatiaľ čo spätný tok časticového materiálu je poháňaný pomocou cirkulačného plynu. Chladiaca zóna môže byť sformovaná v existujúcich kotloch prostredníctvom nastavenia výšky stredového stĺpu fluidizovaného lôžka v spodnej časti voľnej zóny prídavného spaľovania, čím je príslušný chladiaci efekt dosahovaný prostredníctvom chladených stien tejto voľnej zóny.

Claims (13)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Spôsob ovládania teploty lôžka v kotli s prebublávajúcim fluidizovaným lôžkom, v ktorom:
    - smerom nahor je z dna kotla /1/ obsahujúceho materiál lôžka vstrekovaný dýzami /4, 5/ fluidizujúceho plynu fluidizujúci plyn, za účelom zavesenia materiálu lôžka ako fluidizovanej vrstvy /6/ nad spodnou časťou tohto kotla,
    - do fluidizovaného lôžka /6/ je dodávané palivo, ktorému je v tomto lôžku umožnené čiastočné splynovanie a spaľovanie,
    - splynovanému palivu a stúpajúcim plynom horenia je umožnené v kotli /1/ stúpať smerom nahor do· volnej zóny /8/ na prídavné spaľovanie, a
    - nad fluidizovaným lôžkom je do kotla /1/ vstrekovaný vzduch, za účelom vykonania úplného spaľovania splynovaného paliva vo voľnej zóne prídavného spaľovania /8/, vyznačujúci sa tým, že
    - fluidizujúci plyn je vstrekovaný do kotla /1/ tak, že množ stvo vstrekovaného plynu na jednotku plochy je aspoň v jednej oblasti /4/ plochy vybavenej dýzami /4, 5/ vstrekovania flui dizujúceho plynu väčšie než v iných oblastiach vybavených dý zami /5/ vstrekovania fluidizujúceho plynu a časticiam lôžka umiestneným nad touto oblasťou /4/ s vyšším množstvom vstreko vaného plynu je dodávaná aspoň taká konečná rýchlosť, ktorá núti tieto častice stúpať nahor /9/ od vlastného fluidizované ho lôžka /6/, a
    - 12- množstvo a rýchlosť vstrekovania dodávaného fluidizujúceho plynu sú udržiavané také, Se vyššie stúpajúce častice materiá lu lôžka môžu vo fluidizovanom lôžku /6/ klesať späť potom, čo sú vedené do plochy /5/ zásobovanej menším množstvom; fluidizu júceho plynu, a
    - aspoň časť vnútornej steny kotla /1/ je použitá ako výmenník tepla cez región pece preťahujúci sa od horného povrchu flui dizovaného lôžka /6/ až po úroveň maximálnej výšky stúpania častíc materiálu lôžka za účelom umožnenia tepelného prenosu z lôžka cez stúpajúce častice na ovládanie teploty lôžka.
  2. 2. Spôsob podlá nároku 1, vyznačujúci sa tým, že oblasťou umiestnenou v strede kotla /1/ je vstrekované relatívne väčšie množstvo fluidizujúceho plynu.
  3. 3. Spôsob podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa tým, že vzduch je vstrekovaný do pece kotla /1/ tangenciálne z vnútorných stien kotla.
  4. 4. Spôsob podlá nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa tým, že do regiónu pece zostávajúceho medzi horným povrchom fluidizované'no lôžka /6/ kotla /1/ a úrovňou maximálnej výšky stúpania častíc materiálu lôžka je dodávaný cirkulujúci plyn.
  5. 5. Spôsob podlá nároku 2, vyznačujúci sa fluidizujúcim plynom je vzduch.
  6. 6. Spôsob podľa nároku 2, vyznačujúci sa fluidizujúcim plynom je vzduch a cirkulujúci plyn.
    tým, ii rým, ze '
  7. 7. Spôsob podľa akéhokoľvek z nárokov 1, 2, 5 alebo 6, vyznačujúci sa tým, že do plochy vstrekovania relatívne väčšieho množstva fluidizujúceho plynu je dodávaný vápenec na odstraňovanie síry.
    - 138. Zariadenie (montáž) na ovládanie teploty lôžka v kotli s fluidizovaným lôžkom, obsahujúce:
    - kotol /1/, obsahujúci materiál lôžka,
    - dýzy /4, 5/ fluidizujúceho plynu, prispôsobené do dna kotla /1/ na vstrekovanie fluidizujúceho plynu do materiálu lôžka za účelom zavesenia materiálu lôžka ako fluidizovanej vrstvy /6/ nad spodnú časť tohto kotla,
    - prostriedky /14/ na dodávanie paliva do fluidizovaného lôžka /6/,
    - voľná zóna /
  8. 8/ na prídavné spaľovanie, umiestnená na fluidi zovaným lôžkom /6/ kotla /1/, a
    - aspoň jedna dýza /15/ na dodávanie sekundárneho (prídavného) vzduchu do voľnej zóny /8/, vyznačujúce sa tým, že prostriedky na fluidizujúceho plynu riadenie množstva vstrekovaného podľa oblastí tak, že množstvo vstrekovaného plynu na jednotku plochy cez aspoň jednu oblasť /4/ plochy vybavenú dýzami /4, 5/ vstrekovania fluidizujúceho plynu je väčšie než v iných oblastiach vybavených dýzami /5/ vstrekovania fluidizujúceho plynu, čím je časticiam lôžka umi estneným nad touto oblasťou /4/ s vyšším množstvom vstrekova ného plynu dodávaná aspoň taká konečná rýchlosť, ktorá núti tieto častice stúpať nahor /9/ od vlastného fluidizovaného lôžka /6/, a veľkosť častíc materiálu lôžka je zvolená tak, že vyššie stúpajúce častice materiálu lôžka môžu vo fluidizovanom lôžku
    - 14/6/ klesať späť potom, čo sú vedené do plochy /5/ zásobovanej menším množstvom fluidizujúceho plynu.
    - aspoň jedným teplo prenášajúcim povrchom /19/, sformovaným do tej steny pece kotla /1/, ktorá sa preťahuje od horného po vrchu fluidizovaného lôžka /6/ až po úroveň maximálnej výšky stúpania častíc materiálu lôžka, na umožnenie tepelného prenosu z lôžka cez stúpajúce častice na ovládanie teploty lôžka.
  9. 9. Spôsob podľa nároku 8,vyznačujúci sa tým, že spomenuté prostriedky na riadenie množstva vstrekovaného fluidizujúceho plynu obsahujú prvú dýzovú oblasť /4/ v strede spodnej časti kotla a druhú dýzovú oblasť /5/ v obvodových oblastiach spodnej časti kotla, a že hustota dýz na jednotku plochy v stredovej oblasti vysokorýchlostnej fluidizácie je relatívne vyššia než je v obvodovej oblasti nízkorýchlostnej fluidizácie.
  10. 10. Spôsob podľa nároku 8, vyznačujúci sa tým, že spomenuté prostriedky na riadenie množstva vstrekovaného fluidizujúceho plynu obsahujú prvú dýzovú oblasť /4/ v strede spodnej časti kotla a druhú dýzovú oblasť /5/ v obvodových oblastiach spodnej časti kotla, a že miera toku vstrekovania plynu dýzami na jednotku plochy v stredovej oblasti vysokorýchlostnej fluidizácie je relatívne vyššia než v obvodovej oblasti nízkorýchlostnej fluidizácie .
  11. 11. Spôsob podľa nároku 8, vyznačujúci sa tým, že spomenuté prostriedky na riadenie množstva vstrekovaného fluidizujúceho plynu obsahujú prvú dýzovú oblasť /4/ v stredovej ploche vysokorýchlostnej fluidizácie spodnej časti kotla a druhú dýzovú oblasť /5/ v obvodových oblastiach spodnej časti kotla, dodatočne doplnené prostriedkami na reguláciu tlaku plynu dodávaného do dýz.
    - 15
  12. 12. Spôsob podľa akéhokoľvek z predchádzajúcich nárokov 8 - 12, vyznačujúci sa tým, že dýzy na dodávanie sekundárneho (prídavného) vzduchu sú prispôsobené ku kotlu /1/ tangenciálne, približne na úrovni maximálnej výšky stúpania častíc materiálu lôžka.
  13. 13. Spôsob podľa akéhokoľvek z predchádzajúcich nárokov 8 - 12, vyznačujúci sa tým, že do regiónu medzi horným povrchom fluidizovaného lôžka /6/ a úrovňou maximálnej výšky stúpania častíc materiálu lôžka je prispôsobená aspoň jedna dýza /16/ na dodávanie cirkulujúceho plynu.
SK487-98A 1995-10-20 1996-10-18 Method and apparatus for controlling the temperature of the bed of a bubbling bed boiler SK48798A3 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI955011A FI100064B (fi) 1995-10-20 1995-10-20 Menetelmä ja sovitelma leijukerroskattilan leijukerroksen lämpötilan s äätämiseksi
PCT/FI1996/000553 WO1997015784A1 (en) 1995-10-20 1996-10-18 Method and apparatus for controlling the temperature of the bed of a bubbling bed boiler

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SK48798A3 true SK48798A3 (en) 1998-12-02

Family

ID=8544230

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK487-98A SK48798A3 (en) 1995-10-20 1996-10-18 Method and apparatus for controlling the temperature of the bed of a bubbling bed boiler

Country Status (10)

Country Link
EP (1) EP0856129A1 (sk)
AU (1) AU7301796A (sk)
CZ (1) CZ117198A3 (sk)
EE (1) EE9800118A (sk)
FI (1) FI100064B (sk)
HU (1) HUP9903894A3 (sk)
LV (1) LV12095B (sk)
PL (1) PL326315A1 (sk)
SK (1) SK48798A3 (sk)
WO (1) WO1997015784A1 (sk)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI120515B (fi) * 2008-02-08 2009-11-13 Foster Wheeler Energia Oy Kiertoleijureaktori happipolttoon ja menetelmä sellaisen reaktorin käyttämiseksi
CN115289461B (zh) * 2022-08-04 2023-07-28 内蒙古电力(集团)有限责任公司内蒙古电力科学研究院分公司 循环流化床锅炉布风板阻力均匀性处理结构及其处理方法
WO2024052591A1 (en) * 2022-09-08 2024-03-14 Metso Metals Oy Swirl induced combustion in circulating fluidized bed systems

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4521976A (en) * 1981-11-17 1985-06-11 Foster Wheeler Energy Corporation Method of operating a fluidized bed heat exchanger utilizing induced circulation
US4539939A (en) * 1981-12-15 1985-09-10 Johnson William B Fluidized bed combustion apparatus and method
DE3503603A1 (de) * 1985-02-02 1986-08-07 Cornel. Schmidt GmbH & Co KG, 5090 Leverkusen Feuerungsanlage
SU1343182A1 (ru) * 1985-05-23 1987-10-07 Всесоюзный Теплотехнический Научно-Исследовательский Институт Им.Ф.Э.Дзержинского Способ сжигани твердого топлива в топке с кип щим слоем
HU205442B (en) * 1987-04-27 1992-04-28 Energiagazdalkodasi Intezet Method and firing equipment for fluidization firing fuels

Also Published As

Publication number Publication date
HUP9903894A3 (en) 2000-11-28
FI100064B (fi) 1997-09-15
PL326315A1 (en) 1998-09-14
CZ117198A3 (cs) 1998-09-16
EE9800118A (et) 1998-10-15
FI955011A0 (fi) 1995-10-20
HUP9903894A2 (hu) 2000-03-28
LV12095B (en) 1998-09-20
WO1997015784A1 (en) 1997-05-01
EP0856129A1 (en) 1998-08-05
LV12095A (lv) 1998-07-20
AU7301796A (en) 1997-05-15
FI955011A (fi) 1997-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2459659C1 (ru) Котел с циркулирующим псевдоожиженным слоем
KR100568897B1 (ko) 환열성 및 전도성 열전달 시스템
EP2668444B1 (en) Method to enhance operation of circulating mass reactor and reactor to carry out such method
CA1332685C (en) Composite circulating fluidized bed boiler
JP2009019870A (ja) 流動層ガス化燃焼炉
CA2364400C (en) Fluidized bed incinerator and combustion method in which generation of nox, co and dioxine are suppressed
CA1174905A (en) Fluidized bed fuel burning
SK48798A3 (en) Method and apparatus for controlling the temperature of the bed of a bubbling bed boiler
EP2574841A2 (en) Method for reducing nitrogen oxide emissions and corrosion in a bubbling fluidized bed boiler and a bubbling fluidized bed boiler
JP3913229B2 (ja) 循環流動炉
JPH102543A (ja) 流動層ガス化燃焼炉
JP2005299938A (ja) 循環流動炉
EP3054214B1 (en) Method for feeding air to a fluidized bed boiler, a fluidized bed boiler and fuel feeding means for a fluidized bed boiler
CN1204391A (zh) 控制沸腾床锅炉床温的方法和装置
JP2001041414A (ja) 循環流動層燃焼装置の炉内温度制御装置及びその運転方法
JP2972631B2 (ja) 流動層ボイラおよびその熱交換方法
SU1719781A1 (ru) Аппарат с кип щим слоем
JPH10122534A (ja) 循環流動層燃焼炉の炉壁構造
JP2941785B1 (ja) 流動層焼却炉の運転方法とその焼却炉
JP3790418B2 (ja) 下水汚泥等の高含水率・高揮発性の廃棄物焼却炉に用いる外部循環流動層炉の運転方法
JPH0370124B2 (sk)
JPH0359327B2 (sk)
JPS62213601A (ja) 多重循環燃焼ボイラ
JPS63315809A (ja) 循環型流動層ボイラのデンスベツド最下部の異常燃焼防止装置
WO2002090829A1 (en) Method and arrangement for reducing nitrogen oxide emissions froma fluidized bed combustion