[go: up one dir, main page]

PL183100B1 - Urządzenie do cyrkulacji materiału stałego w reaktorze ze złożem fluidalnym - Google Patents

Urządzenie do cyrkulacji materiału stałego w reaktorze ze złożem fluidalnym

Info

Publication number
PL183100B1
PL183100B1 PL94310975A PL31097594A PL183100B1 PL 183100 B1 PL183100 B1 PL 183100B1 PL 94310975 A PL94310975 A PL 94310975A PL 31097594 A PL31097594 A PL 31097594A PL 183100 B1 PL183100 B1 PL 183100B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
chamber
particle
partition wall
reactor
particle chamber
Prior art date
Application number
PL94310975A
Other languages
English (en)
Other versions
PL310975A1 (en
Inventor
Timo Hyppänen
Original Assignee
Foster Wheeler Energia 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
Application filed by Foster Wheeler Energia Oy filed Critical Foster Wheeler Energia Oy
Publication of PL310975A1 publication Critical patent/PL310975A1/xx
Publication of PL183100B1 publication Critical patent/PL183100B1/pl

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B31/00Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements or dispositions of combustion apparatus
    • F22B31/0007Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements or dispositions of combustion apparatus with combustion in a fluidized bed
    • F22B31/0084Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements or dispositions of combustion apparatus with combustion in a fluidized bed with recirculation of separated solids or with cooling of the bed particles outside the combustion bed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/1836Heating and cooling the reactor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/24Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
    • B01J8/38Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with fluidised bed containing a rotatable device or being subject to rotation or to a circulatory movement, i.e. leaving a vessel and subsequently re-entering it
    • B01J8/384Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with fluidised bed containing a rotatable device or being subject to rotation or to a circulatory movement, i.e. leaving a vessel and subsequently re-entering it being subject to a circulatory movement only
    • B01J8/388Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with fluidised bed containing a rotatable device or being subject to rotation or to a circulatory movement, i.e. leaving a vessel and subsequently re-entering it being subject to a circulatory movement only externally, i.e. the particles leaving the vessel and subsequently re-entering it
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B31/00Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements or dispositions of combustion apparatus
    • F22B31/0007Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements or dispositions of combustion apparatus with combustion in a fluidized bed
    • F22B31/0084Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements or dispositions of combustion apparatus with combustion in a fluidized bed with recirculation of separated solids or with cooling of the bed particles outside the combustion bed
    • F22B31/0092Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements or dispositions of combustion apparatus with combustion in a fluidized bed with recirculation of separated solids or with cooling of the bed particles outside the combustion bed with a fluidized heat exchange bed and a fluidized combustion bed separated by a partition, the bed particles circulating around or through that partition
    • 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008Controlling the process
    • B01J2208/00017Controlling the temperature
    • B01J2208/00106Controlling the temperature by indirect heat exchange
    • B01J2208/00115Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements inside the bed of solid particles
    • B01J2208/00132Tubes
    • 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 
    • F23C2206/00Fluidised bed combustion
    • F23C2206/10Circulating fluidised bed
    • F23C2206/101Entrained or fast fluidised 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 
    • F23C2206/00Fluidised bed combustion
    • F23C2206/10Circulating fluidised bed
    • F23C2206/103Cooling recirculating particles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)

Abstract

1. Urzadzenie do cyrkulacji materialu stalego w reaktorze ze zlozem fluidalnym, zawierajace komore reaktora, posiadajaca sciany boczne, okreslajace wnetrze komory reaktora 1 ruszt na dnie komory reaktora, a po- nadto otwarta przestrzen dostarczajaca gaz w górnej czesci komory reaktora, oraz zloze fluidalne czastek stalych znajdujace sie w komorze reaktora, przy czym zloze flu- idalne posiada wewnetrzna cyrkulacje materialu stalego i tym ze zawiera komore czasteczkowa umieszczona w zlozu fluidalnym czastek stalych z przynajmniej jedna sciana przegrodowa, oddzielajaca komore czasteczkowa od zloza fluidalnego, i otwory wlotowe do wprowadzania czastek materialu stalego pochodzacych ze zloza fluidal- nego do komory czasteczkowej, oraz co najmniej jeden otwór wylotowy do powtórnego wprowadzania czastek materialu stalego pochodzacych z komory czasteczkowej do komory reaktora, w której to komorze umieszczone sa powierzchnie przenoszace cieplo, znamienne tym, ze otwory wlotowe (32, 132, 232, 50) sa otworami klasyfi- kujacymi i maja przekrój okragly lub sa szczelinami (52) posiadajacymi srednice lub szerokosc mniejsza niz okre- slony wczesniej rozmiar czastek materialu stalego, przy czym otwory wlotowe (32, 132, 232, 50) sa rozmieszczo- ne w scianie przegrodowej (30, 130, 230, 330), która to sciana umieszczona jest na szczycie komory czasteczko- wej (22,122, 222, 322). FIG 1 PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do cyrkulacji materiału stałego w reaktorze ze złożem fluidalnym.
W reaktorach ze złożem fluidalnym, zarówno w konwencjonalnych reaktorach ze złożem stacjonarnym jak i reaktorach ze złożem cyrkulującym, istnieje wewnętrzny obieg stałego materiału złoża, wewnątrz komory reaktora. Materiał z jakiego składa się złoże znajduje się w ciągłym ruchu do góry i na dół. Mniejsze cząstki materiału stałego znacznie łatwiej unoszą się w górę w komorze reaktora. W komorze reaktora zachodzi zjawisko rozdrabniania grudek materiału. Grubsze cząstki stałe, włączając większe cząstki, gromadzą się w niższej części komory reaktora, podczas gdy mniejsze cząstki stałe, włączając najmniejsze, gromadzą się w górnej części komory reaktora.
Niekiedy zachodzi potrzeba dokonania obróbki cząstek oddzielonych od większych cząstek, w dolnej części komory reaktora. Na przykład odzyskanie ciepła z cząstek stałych w dolnej części komory reaktora byłoby łatwiejsze, gdyby większym cząstkom, uniemożliwić kontakt z powierzchniami wymieniającymi ciepło. Duże cząstki powodują zatykanie powierzchni wymieniających ciepło i wywołują także uszkodzenia mechaniczne.
Opis patentowy Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 823 740, przedstawia reaktor ze złożem fluidalnym, posiadający główną przestrzeń złoża i dwie boczne komory. Komory boczne są oddzielone od głównej przestrzeni złoża za pomocą stałej ściany działowej. Złoże fluidalne w komorze reaktora według tego opisu jest złożem stacjonarnym, powolnym, w którym materiał o większym wymiarze cząstek nie jest unoszony aż do powierzchni górnej złoża. Zgodnie z tym opisem, stała ściana działowa jest podparta za pomocą pionowej struktury podpierającej, tworzącej odstępy między kilkoma rurami stanowiącymi główną część ściany działowej. Rury te nie ograniczają przepływu. Opis wyjaśnia, że należy zrobić coś, aby zapewnić możliwość przepływu do bocznych komór wszystkich cząstek, które osiągnęły górną powierzchnię głównego złoża.
W rozwiązaniu według opisu Stanów Zjednoczonych Ameryki 4 823 740 rury podtrzymujące są rozmieszczone w określony sposób i mają za żądanie podparcie ściany działowej od góry, ponieważ jakakolwiek podporą usytuowana u dołu ściany działowej przeszkadzałaby i negatywnie wpływała na optymalną cyrkulację cząstek wewnątrz złoża. Nic nie wskazuje na to, aby rury te były usytuowane ponad komorą cząsteczkową i służyły do zapobiegania przepływu w tym obszarze. Jedyną funkcją tych rur jest podparcie ściany działowej. Rury podtrzymujące tworzą przedłużenie ściany działowej w szczególnym miejscu, gdzie cząstki są wyrzucane ze złoża i dążą w kierunku komory bocznej.
Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do cyrkulacji materiału stałego w reaktorze ze złożem fluidalnym, zawierające komorę reaktora, posiadającą ściany boczne, określające wnętrze komory reaktora i ruszt na dnie komory reaktora, a ponadto otwartą przestrzeń dostarczającą gaz w górnej części komory reaktora, oraz złoże fluidalne cząstek stałych znajdujące się w komorze reaktora. Złoże fluidalne posiada wewnętrzną cyrkulację materiału stałego a reaktor zawiera komorę cząsteczkową umieszczoną w złożu fluidalnym cząstek stałych z przynajmniej jedną ścianą przegrodową, oddzielającą komorę cząsteczkową od złoża fluidalnego, i otwory wlotowe do wprowadzania cząstek materiału stałego pochodzących ze złoża fluidalnego do komory cząsteczkowej. Poza tym w urządzeniu znajduje się co najmniej jeden otwór wylotowy do powtórnego wprowadzania cząstek materiału stałego pochodzących z komory cząsteczkowej do komory reaktora, w której to komorze umieszczone są powierzchnie przenoszące ciepło.
Istota wynalazku polega na tym, że otwory wlotowe są otworami klasyfikującymi i mają przekrój okrągły lub są szczelinami posiadającymi średnicę lub szerokość mniejszą niż określony wcześniej rozmiar cząstek materiału stałego, przy czym otwory wlotowe są rozmieszczone w ścianie przegrodowej, która to ściana umieszczona jest na szczycie komory cząsteczkowej.
Korzystnie, komora cząsteczkowa jest umieszczona na dnie komory reaktora i część ściany w komorze reaktora tworzy ścianę boczną komory cząsteczkowej. Ściana przegrodowa umieszczona na szczycie komory cząsteczkowej jest usytuowana poziomo, lub jest pochyła.
183 100
Otwory lub szczeliny w ścianie przegrodowej posiadają średnicę lub szerokość mniejszą niż około 50 mm, a korzystnie mniejszą niż około 30 mm. Otwory są również wykonane w rowkach w wykładzinie żaroodpornej, pokrywającej ścianę przegrodową,
Ściana przegrodowa jest wykonana z rur przenoszących wodę, połączonych żebrami, a otwory w ścianie przegrodowej są wykonane w żebrach, przy czym ściana ta zawiera otwory wykonane przez rozgięcie dwóch sąsiednich rur przenoszących wodę, tworzących szczelinę.
Urządzenie według wynalazku ponadto zawiera urządzenia do zewnętrznego obiegu materiału złoża, zawierające wlot, do ponownego wprowadzania stałego materiału złoża do komory cząsteczkowej .
Wynalazek może być użyty na przykład w zespołach komór spalania ze złożem fluidalnym, gdzie jedna łub kilka komór cząsteczkowych jest umieszczonych na dnie komory spalania. Komora lub komory cząsteczkowe, mogą znajdować się w sąsiedztwie ścian bocznych lub części ścian w komorze spalania lub nawet stać swobodnie na jej dnie.
Jeśli komora cząsteczkowa jest umieszczona w sąsiedztwie jednej lub kilku ścian bocznych komory reaktora, wtedy części pionowych lub pochyłych ścian bocznych mogą tworzyć wspólną ścianę pomiędzy komorą cząsteczkową a komorą reaktora. Komora cząsteczkowa może być umieszczona po wewnętrznej lub po zewnętrznej stronie części ściany bocznej, która tworzy ścianę wspólną, przez co komora cząsteczkowa może tworzyć element wystający do wewnątrz lub na zewnątrz komory reaktora. Jeśli komora cząsteczkowa wystaje na zewnątrz ścian komory reaktora, wtedy otwory pozwalające przedostać się cząstkom do wnętrza komory cząsteczkowej, są przeważnie umieszczane w części ściany bocznej, tworzącej wspólną ścianę pomiędzy komorą gromadzącą drobny materiał, a komorą reaktora.
Ekrany rurowe mogą być pokryte żaroodporną wykładziną. Otwory w ścianie tworzącej ścianę barierową, mogą być wtedy wykonane w żebrach łączących sąsiednie rury, lub mogą być wykonane przez wygięcie rury lub dwóch sąsiednich rur tak, aby powstała szczelina pomiędzy rurami. Jeśli ściana przegrodowa jest pokryta wykładziną żaroodporną, wtedy można wykonać rowek w wykładzinie i otwory można wykonać w dnie tego rowka. Można wykonać jeden otwór lub szczelinę, w ścianie przegrodowej jeśli ilość cząstek wpadających przez otwór jest wystarczająca. Zwykle wykonuje się w ścianie przegrodowej kilka otworów lub szczelin tak, aby uzyskać wystarczający przepływ cząsteczek.
Szczeliny lub rowki otworów umieszczonych w poziomej lub nachylonej ścianie, na szczycie komory cząsteczkowej mogą być wykonane w sposób korzystny, jako prostopadłe do ścian bocznych reaktora. W pionowych ścianach przegrodowych, szczeliny lub rowki otworów są wykonane w sposób korzystny pionowo, ale w niektórych rozwiązaniach mogą być usytuowane poziomo. Komora cząsteczkowa może osiągać poziom od 3 do 8 metrów ponad ruszt reaktora ze złożem fluidalnym, tak więc raczej duży przypływ w dół cząstek może zostać zebrany przez komorę cząsteczkową . Mogą być wytwarzane długie komory cząsteczkowe pokrywające całą długość ściany bocznej lub kilku ścian bocznych, lub mogą być wykonane dwie małe komory cząsteczkowe, oddzielone jedną od drugiej, umieszczone na tej samej ścianie.
W zespołach komór spalania ze złożem fluidalnym komory cząsteczkowe używane są do odzyskiwania ciepła. Tak więc, umieszcza się w komorze cząsteczkowej parowniki, przegrzewacze pary, lub inne powierzchnie wymieniające ciepło. Wynalazek wprowadza możliwość przeprowadzania spalania nawet przy małej ilości paliwa, nawet wtedy, gdy niemożliwym jest osiągnięcie wystarczającej ilości ciepła w górnych rejonach komory spalania, lub w wymiennikach zewnętrznych. Wynalazek umożliwia zachowanie równowagi pomiędzy przegrzewaczami a parownikami dla różnych ilości paliwa, jaki i przy różnych jego rodzajach.
Powierzchnie wymieniające ciepło mogą być zainstalowane w dowolny konwencjonalny sposób, w komorze cząsteczkowej. Wymiana ciepła może być sterowana przez wprowadzanie fluidyzującego gazu, do komory z drobnym materiałem. Powietrze fluidyzujące może być użyte jako powietrze wtórne w komorze spalania.
Dobre wymieszanie materiału stałego w komorze cząsteczkowej jest bardzo ważne, jeśli ma być w niej odzyskiwane ciepło. Jeśli zachodzi taka potrzeba, wlot lub wloty i wylot lub wyloty cząstek stałych są umieszczone na przeciwnych krańcach komory cząsteczkowej.
183 100
Cząstki ponownie wprowadza się do obiegu zaworem o kształcie L usytuowanym między komorą cząsteczkową ą komorą reaktora. Ponowne wprowadzanie do obiegu może być sterowane przez fluidyzację drobnych cząstek, w otoczeniu zaworu gazowego. Cząstki mogą być oczywiście prowadzone ponownie do obiegu przez urządzenia mechaniczne, takie jak zasilacz śrubowy.
Powietrze fluidyzujące wprowadzane do zespołu komór spalania, aby sterować wymianą ciepła lub transportem cząstek do komory cząsteczkowej, może być użyte jako powietrze wtórne w komorze spalania. Otwory wlotowe cząstek lub otwory wylotowe cząstek pozwalają na przepływ gazu w kierunku przeciwnym, przez ścianę przegrodową, pod prąd przepływu cząstek. Przepływ cząstek do wnętrza komory cząsteczkowej jest niestabilny i nie zapobiega ucieczce gazu na zewnątrz komory.
W reaktorach z cyrkulacją złoża fluidalnego materiał złoża jest unoszony wraz z gazami spalinowymi jest od nich oddzielany w oddzielaczu cząstek. Następnie cząstki są ponownie wprowadzane do komory reaktora, zwykle w dolnej części komory reaktora. Gdy używamy komory cząsteczkowej zgodnie z wynalazkiem w reaktorach z cyrkulacją złoża fluidalnego, krążący zewnętrznie materiał złoża, może być w całości lub częściowo ponownie wprowadzony do komory reaktora, przez komorę cząsteczkową. Wlot zewnętrznie krążącego materiału jest wtedy umieszczony w komorze cząsteczkowej. Jeśli powierzchnie wymieniające ciepło są zmontowane wewnątrz komory cząsteczkowej, to ciepło jest odbierane zarówno od materiału krążącego wewnętrznie jaki i zewnętrznie.
Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku na którym: fig. 1 przedstawia schematyczny, pionowy rzut reaktora z cyrkulacją złoża fluidalnego, wykonanego zgodnie z pierwszym korzystnym przykładem wykonania wynalazku; fig. 2 i 3 - schematyczne, powiększone przekroje poprzeczne dolnej części komory reaktora ze złożem fluidalnym zgodnego z innym korzystnym przykładem wykonania wynalazku; fig. 4 schematyczny, izometryczny rzut dolnej części komory reaktora ze złożem fluidalnym zgodny z kolejnym przykładem wykonania wynalazku; fig. 5 i 6 - schematyczne, powiększone widoki ścian przegrodowych w komorze cząsteczkowej zgodnych z następnym przykładem wykonania wynalazku; fig. 7 - rzut perspektywiczny, częściowo w przekroju, ściany przegrodowej z fig. 6.
Figura 1 przedstawia reaktor 10 z cyrkulacją złoża fluidalnego, posiadający komorę 12 reaktora wyposażoną w boczną ścianę 29, konwencjonalną skrzynię powietrzną 14 z rusztem 15 do wprowadzania fluidującego powietrza do wnętrza komory reaktora, konwencjonalny oddzielacz cząstek 16, konwencjonalny wylot gazu 18 i konwencjonalny kanał powrotny 20, aby doprowadzić materiał stały do komory 12 reaktora.
Komora cząsteczkowa 22 zgodnie z wynalazkiem jest umieszczona w dolnej części 24 komory 12 reaktora i jest wyposażona w połączenie z otworem 26 tak, aby cząstki mogły być wprowadzone do obiegu przez kanał powrotny 20. W ten sposób stosunkowo drobny materiał jest dostarczany z reaktora 10, porwany przez płonące gazy do komory cząsteczkowej 22. Może istnieć kilka otworów do wprowadzania cząsteczek i komora cząsteczkowa 22 może być połączona z każdym z nich, lub tylko z jednym, lub z kilkoma z nich.
Ponadto cząstki opadają wzdłuż ścian bocznych 28 komory 12 i są chwytane przez ścianę przegrodową 30, utworzoną na górze komory cząsteczkowej 22. Otwory 32 w ścianie przegrodowej 30 pozwalają drobnym cząstkom stałym (patrz strzałki 34) przedostać się przez ścianę przegrodową 30. Większe cząstki (patrz strzałki 36) opadają w dół po zewnętrznej powierzchni 37 komory cząsteczkowej 22. Cząstki przechodzące przez otwory 26 i 32 są wprowadzane ponownie, do dolnej części komory reaktora, przez otwory 38.
Otwory 38 służące do ponownego wprowadzania cząstek do komory reaktora mogą stanowić zawór gazowy, jeśli jest to konieczne. Otwory mogą na przykład być w kształcie wąskiej szczeliny umieszczone jeden nad drugim, a każda szczelina tworzy zawór w kształcie litery L.
Powierzchnie 40 wymieniające ciepło są umieszczone w komorze cząsteczkowej 22. Powierzchnie 40 wymieniające ciepło mogą na przykład być powierzchniami parowników lub przegrzewaczy pary. Przez odzyskiwanie ciepła od cząsteczek krążących wewnątrz komory 12 reaktora możliwe jest uzyskanie znaczących ilości ciepła nawet przy niskiej ilości materiału.
Figura 2 przedstawia powiększony rzut dolnej części 124 kolejnego przykładu wykonania komory reaktora zgodnie z wynalazkiem. W tym przykładzie wykonania składniki odpowiednie tym z fig. 1, są przedstawione z tymi samymi numerami poprzedzonymi cyfrą „1”. Zgodnie z tym przykładem wykonania, komora cząsteczkowa 122 jest umieszczona w sąsiedztwie ściany bocznej 129, naprzeciwko ściany bocznej 128 posiadającej otwór 126 służący do przywracania do obiegu cząstek stałych. Komora cząsteczkowa 122 jest umieszczona w najniższej części 124 komory reaktora, która posiada nachylone pokryte żaroodporną wykładziną ściany 41. Cześć 42 pokrytej żaroodporną wykładziną ściany 41, sąsiadująca ze ścianą boczną 129 tworzy ścianę boczną komory 122, w której znajduje się drobny materiał. Także ściana przegrodowa 130 i ściana boczna 137 komory 122 są w wersji korzystnej pokryte żaroodporną wykładziną. Ściana przegrodowa 130 i ściana boczna 137 tworzą część pomiędzy dnem komory reaktora, a komorą cząsteczkową 122.
W reaktorach z cyrkulacją złoża materiału stałego gęsty przepływ cząstek przepływa w dół wzdłuż najniższych części ścian bocznych i część cząstek może być wprowadzona przez komorę cząsteczkową 122. Wymianą ciepła może być sterowana przez sterowanie przepływem fluidującego powietrza ze skrzyni powietrznej 46. Także ponowne wprowadzanie cząstek przez otwór 38 do komory reaktora może być sterowane przez sterowanie przepływem fluidującego powietrza w otoczeniu otworu 38.
Figura 3 przedstawia kolejny przykład wykonania wynalazku. W tym przykładzie wykonania elementy odpowiednie tym z fig. 2, są przedstawione z tymi samymi dwucyfrowymi numerami poprzedzonymi cyfrą „2”. W tym przykładzie wykonania komora cząsteczkowa jest częścią nachylonej pokrytej żaroodporną wykładziną ściany dolnej komory reaktora. Otwory wlotowe 232, posiadają wcześniej określoną średnicę lub szerokość i są wykonane w górnej części 242 ściany 241, przy czym ta górna część pełni rolę ściany przegrodowej 230. Otwory wylotowe 238 są wykonane w najniższej części pokrytej żaroodporną wykładziną ściany 241 tak, aby umożliwić ponowne wprowadzenie cząstek do komory reaktora. Stałe cząstki wpadają do komory cząsteczkowej przez otwory 232 i powracają do komory reaktora przez otwory 238. Niektóre cząstki mogą być odprowadzone z komory 222 przez otwór wylotowy 48, jeśli istnieje taka potrzeba.
Figura 4 przedstawia izometryczny rzut następnego przykładu wykonania wynalazku. W tym przykładzie wykonania elementy odpowiednie tym z fig. 3, są przedstawione z tymi samymi dwucyfrowymi numerami poprzedzonymi cyfrą „3”. W tym przykładzie wykonania otwory wlotowe 332 i wylotowe 338 znajdują się po przeciwnych stronach komory cząsteczkowej 322 tak, aby zapewnić dobre wymieszanie wewnątrz niej materiału stałego. Otwór wylotowy 338 pozwala stałym cząstkom przemieścić się z komory cząsteczkowej 322 do komory 312 reaktora. Poziom cząstek w komorze cząsteczkowej 322 jest zależny od umiejscowienia otworu wylotowego 338 w ścianie 337.
Figury 5 i 6 przedstawiają powiększone widoki ścian przegrodowych 330 reaktora z fig. 4. Otwory 50 w ścianie przegrodowej na fig. 5 i szczeliny 52 na fig. 6, są wykonane w rowkach 54 w wykładzinie żaroodpornej 56 pokrywającej ściany boczne 337 i górną 330 komory cząsteczkowej 322.
Ściany komory cząsteczkowej 322 mogą być wykonane z paneli rur, to jest rur przenoszących wodę lub parowników połączonych ze sobą przez zebra. Rowki 54 w przykładzie wykonania wynalazku z fig. 5 i 6, są wykonane żeby odsłonić żebra pomiędzy rurami lub parownikami. Otwory 50 lub szczeliny 52 utworzone są w żebrach.
W przykładzie wykonania pokazanym na fig. 6, ściana przegrodowa 330 posiada grzbietopodobne pochyłe powierzchnie 57 pomiędzy rowkami 54 bez żadnych zauważalnych poziomych płaszczyzn. Tak więc wszystkie opadające na ścianę przegrodową 330 cząsteczki są kierowane w stronę szczelin 52 na dnie rowków 54. Cząstki są zbierane ze znacznie większego obszaru niż powierzchnia szczelin 52. Cząstki są zbierane z obszaru co najmniej dwukrotnie większego niż powierzchnia szczelin. Grzbiety 57 umożliwiają zebranie i sortowanie cząstek z dużego obszaru bez zwiększania rozmiarów lub ilości szczelin 52.
183 100
W innych przykładach wykonania wynalazku, część górnej ściany (30, 130,... ) komory cząsteczkowej (22, 122, ...) może także być utworzona ze ścian kierujących cząstki w stronę otworów lub szczelin.
Figura 7 jest rzutem perspektywicznym, częściowo w przekroju, grzbietopodobnych elementów 57 ściany przegrodowej 330 z fig. 6. Grzbietopodobne elementy 57 są wykonane z sekcji 60, 62, rurowych palet, ułożonych w kształcie litery V, z ochroną żaroodporną 63. Każda z palet obejmuje rury 64, połączone żebrami 66. Sekcje rurowych palet są ustawione równolegle do siebie, pozostawiając szczelinę 52 pomiędzy sąsiednimi sekcjami 60, 62.
Oczywistym staje się fakt, że zgodnie z wynalazkiem, sposób i urządzenie przedstawione, wprowadzają poszerzoną zdolność do odzyskiwania ciepła przez uniemożliwienie kontaktu większych cząstek z powierzchniami wymieniającymi ciepło.
FIG. 2
FIG.3
183 100
FIG. 5
183 100
FIG. 7
183 100
FIG. 1
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (11)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Urządzenie do cyrkulacji materiału stałego w reaktorze ze złożem fluidalnym, zawierające komorę reaktora, posiadającą ściany boczne, określające wnętrze komory reaktora i ruszt na dnie komory reaktora, a ponadto otwartą przestrzeń dostarczającą gaz w górnej części komory reaktora, oraz złoże fluidalne cząstek stałych znajdujące się w komorze reaktora, przy czym złoże fluidalne posiada wewnętrzną cyrkulację materiału stałego i tym że zawiera komorę cząsteczkową umieszczoną w złożu fluidalnym cząstek stałych z przynajmniej jedną ścianą przegrodową, oddzielającą komorę cząsteczkową od złoża fluidalnego, i otwory wlotowe do wprowadzania cząstek materiału stałego pochodzących ze złoża fluidalnego do komory cząsteczkowej, oraz co najmniej jeden otwór wylotowy do powtórnego wprowadzania cząstek materiału stałego pochodzących z komory cząsteczkowej do komory reaktora, w której to komorze umieszczone są powierzchnie przenoszące ciepło, znamienne tym, że otwory wlotowe (32, 132, 232, 50) są otworami klasyfikującymi i mają przekrój okrągły lub są szczelinami (52) posiadającymi średnicę lub szerokość mniejszą niż określony wcześniej rozmiar cząstek materiału stałego, przy czym otwory wlotowe (32,132, 232, 50) są rozmieszczone w ścianie przegrodowej (30,130, 230, 330), która to ściana umieszczona jest na szczycie komory cząsteczkowej (22,122, 222, 322).
  2. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że komora cząsteczkowa (122, 322) jest umieszczona na dnie (24, 124) komory reaktora i część ściany (42, 342) w komorze reaktora tworzy zewnętrzną ścianę boczną komory cząsteczkowej.
  3. 3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że komora cząsteczkowa (222) jest umieszczona na dnie (224) komory reaktora i część ściany (242) w komorze reaktora tworzy wewnętrzną ścianę boczną komory cząsteczkowej (222).
  4. 4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że ściana przegrodowa (330) umieszczona na szczycie komory cząsteczkowej (322) jest usytuowana poziomo.
  5. 5. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że ściana przegrodowa (30, 130, 230) umieszczona na szczycie komory cząsteczkowej (22,122, 222) jest pochyła.
  6. 6. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że otwory (50) lub szczeliny (52) w ścianie przegrodowej (330) posiadają średnicę lub szerokość mniejszą niż około 50 mm.
  7. 7. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że otwory (50) lub szczeliny (52) w ścianie przegrodowej (330) posiadają średnicę lub szerokość mniejszą niż około 30 mm.
  8. 8. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że otwory (50) są wykonane w rowkach (54) w wykładzinie żaroodpornej, pokrywającej ścianę przegrodową.
  9. 9. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że ściana przegrodowa (330) jest wykonana z rur (64) przenoszących wodę połączonych żebrami (66) a otwory (50) w ścianie przegrodowej są wykonane w żebrach.
  10. 10. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że otwory w ścianie przegrodowej (330) wykonanej z rur (64) przenoszących wodę, połączonych żebrami (66), stanowią rozgięcia dwóch sąsiednich rur przenoszących wodę.
  11. 11. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że ponadto zawiera urządzenia do zewnętrznego obiegu materiału złoża, zawierające wlot (26, 126, 226), do ponownego wprowadzania stałego materiału złoża do komory cząsteczkowej (22, 122, 222).
    183 100
PL94310975A 1993-04-05 1994-03-28 Urządzenie do cyrkulacji materiału stałego w reaktorze ze złożem fluidalnym PL183100B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/041,580 US5345896A (en) 1993-04-05 1993-04-05 Method and apparatus for circulating solid material in a fluidized bed reactor
PCT/FI1994/000112 WO1994022569A1 (en) 1993-04-05 1994-03-28 Method and apparatus for circulating solid material in a fluidized bed reactor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL310975A1 PL310975A1 (en) 1996-01-22
PL183100B1 true PL183100B1 (pl) 2002-05-31

Family

ID=21917288

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL94310975A PL183100B1 (pl) 1993-04-05 1994-03-28 Urządzenie do cyrkulacji materiału stałego w reaktorze ze złożem fluidalnym

Country Status (12)

Country Link
US (1) US5345896A (pl)
EP (2) EP0844022A3 (pl)
JP (1) JPH08508440A (pl)
KR (1) KR100321604B1 (pl)
CN (1) CN1079935C (pl)
AT (1) ATE176178T1 (pl)
CA (1) CA2158846C (pl)
DE (1) DE69416305T2 (pl)
ES (1) ES2129633T3 (pl)
PL (1) PL183100B1 (pl)
RU (1) RU2141870C1 (pl)
WO (1) WO1994022569A1 (pl)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5601788A (en) * 1991-09-25 1997-02-11 Foster Wheeler Energia Oy Combined cycle power plant with circulating fluidized bed reactor
US5540894A (en) * 1993-05-26 1996-07-30 A. Ahlstrom Corporation Method and apparatus for processing bed material in fluidized bed reactors
US5526775A (en) 1994-10-12 1996-06-18 Foster Wheeler Energia Oy Circulating fluidized bed reactor and method of operating the same
FR2807758A1 (fr) * 2000-04-13 2001-10-19 Bp Chemicals Snc Procede continu de (co)-polymerisation a lit fluidise
US6237541B1 (en) 2000-04-19 2001-05-29 Kvaerner Pulping Oy Process chamber in connection with a circulating fluidized bed reactor
US6532905B2 (en) * 2001-07-17 2003-03-18 The Babcock & Wilcox Company CFB with controllable in-bed heat exchanger
FI118307B (fi) * 2006-05-18 2007-09-28 Metso Power Oy Leijukerroskattila ja menetelmä leijukerroskattilan pohjatuhkanjäähdyttimen muodostamiseksi
WO2008019743A1 (de) 2006-08-16 2008-02-21 Merck Patent Gmbh Cyclohexen-verbindungen für flüssigkristalline mischungen
NO330729B1 (no) * 2008-04-28 2011-06-27 Yara Int Asa Fremgangsmate og granulator for produksjon av granuler
FI123548B (fi) 2010-02-26 2013-06-28 Foster Wheeler Energia Oy Leijupetireaktorijärjestely
CN103528051B (zh) * 2013-10-14 2016-08-10 上海交通大学 生物质-洗煤泥混烧的有机工质锅炉
CN103557518B (zh) * 2013-10-14 2016-02-10 上海交通大学 洗煤泥燃烧的有机工质锅炉
CN103528049B (zh) * 2013-10-14 2016-02-10 上海交通大学 生物质-水煤浆混烧的有机工质锅炉
CN103528054B (zh) * 2013-10-14 2016-02-10 上海交通大学 市政污泥-水煤浆混烧的有机工质锅炉
US10293378B2 (en) * 2015-02-06 2019-05-21 United Technologies Corporation Powder processing apparatus for classifying and degassing
CN106196037A (zh) * 2016-08-31 2016-12-07 自贡华西能源工业有限公司 一种用于cfb烟气发生设备的外循环系统
FI129147B (en) * 2017-12-19 2021-08-13 Valmet Technologies Oy Fluidized bed boiler with gas lock heat exchanger

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1397800A (en) * 1972-09-01 1975-06-18 Coal Industry Patents Ltd Fluidised bed combusters
US3893426A (en) * 1974-03-25 1975-07-08 Foster Wheeler Corp Heat exchanger utilizing adjoining fluidized beds
US3893424A (en) * 1974-04-26 1975-07-08 Mary C Casler Animal comb
US4333909A (en) * 1980-05-09 1982-06-08 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed boiler utilizing precalcination of acceptors
US4335662A (en) * 1980-09-12 1982-06-22 Combustion Engineering, Inc. Solid fuel feed system for a fluidized bed
GB2090767B (en) * 1981-01-09 1984-02-08 Northern Eng Ind Fluidised bed combustion apparatus
ATE87077T1 (de) * 1985-06-12 1993-04-15 Metallgesellschaft Ag Verbrennungsvorrichtung mit zirkulierender wirbelschicht.
CA1285375C (en) * 1986-01-21 1991-07-02 Takahiro Ohshita Thermal reactor
SE457661B (sv) * 1986-06-12 1989-01-16 Lars Axel Chambert Saett och reaktor foer foerbraenning i fluidiserad baedd
SE455726B (sv) * 1986-12-11 1988-08-01 Goetaverken Energy Ab Forfarande vid reglering av kyleffekten i partikelkylare samt partikelkylare for pannor med cirkulerande fluidiserad bedd
US5141708A (en) * 1987-12-21 1992-08-25 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed combustion system and method having an integrated recycle heat exchanger
US4915061A (en) * 1988-06-06 1990-04-10 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed reactor utilizing channel separators
SU1678195A3 (ru) * 1988-06-08 1991-09-15 А.Альстрем Корпорейшн (Фирма) Реактор с циркулирующим псевдоожиженным слоем и способ отделени материалов в твердой фазе от топочных газов, отход щих из реакторной камеры
US5242662A (en) * 1989-05-18 1993-09-07 Foster Wheeler Energy Corporation Solids recycle seal system for a fluidized bed reactor
US5069171A (en) * 1990-06-12 1991-12-03 Foster Wheeler Agency Corporation Fluidized bed combustion system and method having an integral recycle heat exchanger with a transverse outlet chamber
US5054436A (en) * 1990-06-12 1991-10-08 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed combustion system and process for operating same
US5239946A (en) * 1992-06-08 1993-08-31 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed reactor system and method having a heat exchanger

Also Published As

Publication number Publication date
CN1079935C (zh) 2002-02-27
EP0692997A1 (en) 1996-01-24
CA2158846A1 (en) 1994-10-13
US5345896A (en) 1994-09-13
ATE176178T1 (de) 1999-02-15
JPH08508440A (ja) 1996-09-10
EP0692997B1 (en) 1999-01-27
CA2158846C (en) 2002-07-30
EP0844022A2 (en) 1998-05-27
DE69416305T2 (de) 1999-06-17
DE69416305D1 (de) 1999-03-11
EP0844022A3 (en) 1998-07-01
KR960701690A (ko) 1996-03-28
RU2141870C1 (ru) 1999-11-27
KR100321604B1 (ko) 2002-06-20
PL310975A1 (en) 1996-01-22
WO1994022569A1 (en) 1994-10-13
ES2129633T3 (es) 1999-06-16
CN1095461A (zh) 1994-11-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0692998B1 (en) Method and apparatus for circulating solid material in a fluidized bed reactor
PL183100B1 (pl) Urządzenie do cyrkulacji materiału stałego w reaktorze ze złożem fluidalnym
US5425412A (en) Method and apparatus for operating a circulating fluidized bed reactor system
EP0682761B1 (en) Method and apparatus for recovering heat in a fluidized bed reactor
EP0682760B1 (en) Method and apparatus for operating a circulating fluidized bed reactor system
EP0801592B1 (en) Fluidized bed assembly with flow equalization
US5540894A (en) Method and apparatus for processing bed material in fluidized bed reactors
PL173605B1 (pl) Sposób uruchamiania reaktora z krążącym złożem fluidalnym i reaktor z krążącym złożem fluidalnym
EP0667832A1 (en) Method and apparatus for transporting solid particles from one chamber to another chamber.
EP0692999B2 (en) A fluidized bed reactor system and a method of manufacturing the same

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20060328