SE506356C3 - Pre-combustion plant with fluidized bed provided with devices for spreading of feed material - Google Patents
Pre-combustion plant with fluidized bed provided with devices for spreading of feed materialInfo
- Publication number
- SE506356C3 SE506356C3 SE9601394A SE9601394A SE506356C3 SE 506356 C3 SE506356 C3 SE 506356C3 SE 9601394 A SE9601394 A SE 9601394A SE 9601394 A SE9601394 A SE 9601394A SE 506356 C3 SE506356 C3 SE 506356C3
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- combustion
- plant according
- channel
- bed
- combustion chamber
- Prior art date
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims description 87
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 74
- 238000003892 spreading Methods 0.000 title claims description 11
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 21
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 claims description 19
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 19
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 claims description 8
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 claims description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 3
- 239000008236 heating water Substances 0.000 claims description 2
- 238000013021 overheating Methods 0.000 claims description 2
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 claims 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 13
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 12
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 8
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 7
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 5
- 238000005243 fluidization Methods 0.000 description 5
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 4
- 208000016791 bilateral striopallidodentate calcinosis Diseases 0.000 description 3
- JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N phencyclidine Chemical class C1CCCCN1C1(C=2C=CC=CC=2)CCCCC1 JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- 101100400378 Mus musculus Marveld2 gene Proteins 0.000 description 1
- 241001494479 Pecora Species 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000002551 biofuel Substances 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000002224 dissection Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 description 1
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000003077 lignite Substances 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000004058 oil shale Substances 0.000 description 1
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 1
- 210000004197 pelvis Anatomy 0.000 description 1
- 239000002006 petroleum coke Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C10/00—Fluidised bed combustion apparatus
- F23C10/02—Fluidised 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
- F23C10/04—Fluidised 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 the particles being circulated to a section, e.g. a heat-exchange section or a return duct, at least partially shielded from the combustion zone, before being reintroduced into the combustion zone
- F23C10/08—Fluidised 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 the particles being circulated to a section, e.g. a heat-exchange section or a return duct, at least partially shielded from the combustion zone, before being reintroduced into the combustion zone characterised by the arrangement of separation apparatus, e.g. cyclones, for separating particles from the flue gases
- F23C10/10—Fluidised 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 the particles being circulated to a section, e.g. a heat-exchange section or a return duct, at least partially shielded from the combustion zone, before being reintroduced into the combustion zone characterised by the arrangement of separation apparatus, e.g. cyclones, for separating particles from the flue gases the separation apparatus being located outside the combustion chamber
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C10/00—Fluidised bed combustion apparatus
- F23C10/16—Fluidised bed combustion apparatus specially adapted for operation at superatmospheric pressures, e.g. by the arrangement of the combustion chamber and its auxiliary systems inside a pressure vessel
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)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
Description
506 356 ens verkningsgrad, och liksom även icke utnyttjat absorbent- material för absorption av framförallt svavel, vilket mins- kar utsläppen av föroreningar från förbränningen. Sådana cirkulerande bäddar arbetar emellertid. med förhållandevis höga fluidiseringshastigheter, i typiska fall i storleksord- ningen 5 - 12 m/s. Med fluidiseringshastighet avses den has- tighet gasen skulle ha haft om den strömmat genom brännkam- maren utan närvaro av partiklar. Detta ger upphov till pro- blem med erosion på exempelvis den i bädden anordnade àng- tubsatsen så att dess livslängd minskar avsevärt. Vidare kan man särskilja så kallade bubblande bäddar, vid vilka fluidi- seringshastigheten är relativt låg, i typiska fall mellan 0,5 och 2 m/s. höjdled och det bildas ett utrymme, ett så kallat fribord, i brännkammaren ovanför bädden. 506 356 efficiency, as well as unused absorbent material for absorption of mainly sulfur, which increases emissions of pollutants from combustion. Such circulating beds work, however. with relatively high fluidization rates, typically on the order of 5 - 12 m / s. By fluidization rate is meant the hash the gas would have had if it had flowed through the combustion chamber. without the presence of particles. This gives rise to pro- erosion problems on, for example, the bed the tube set so that its service life is significantly reduced. Furthermore, can to distinguish so-called bubbling beds, in which fluid the transfer rate is relatively low, typically between 0.5 and 2 m / s. height and a space, a so-called freeboard, is formed in the combustion chamber above the bed.
En sådan bädd är relativt väl definierad i I detta fribord befinner sig i jämförelse med en cirkulerande bädd en relativt liten mängd stoftpartiklar men man har inte något egentligt tryckfall i fribordet.Such a bed is relatively well defined in In this freeboard is in compared to a circulating bed a relatively small amount dust particles but you do not have an actual pressure drop in freeboard.
Man har på senare tid försökt att åstadkomma en viss cirku- lation även i trycksatta bäddar genom att de förbränningsga- ser som lämnar brännkammaren tillförs en cyklon för avskil- jande av fast material, vilket átermatas till brännkammaren.Attempts have recently been made to achieve a certain even in pressurized beds by the combustion gases leaving the combustion chamber is fed to a cyclone for separation solid material, which is fed back to the combustion chamber.
För att återmatningen till fullo skall resultera i den öns- kade effekten med avseende på utnyttjandegraden av absorben- ten samt förbränningsverkningsgrad bör det fasta materialet Det betyder att man måste övervinna det tryckfall som föreligger i bäd- tillföras vid botten av den fluidiserade bädden. den och i cyklonen, i typiska fall ca 0,5 bar.In order for the full feed to result in the desired the effect on the degree of utilization of the absorbent as well as combustion efficiency should be the solid material It means that one must overcome the pressure drop present in the bed applied at the bottom of the fluidized bed. it and in the cyclone, typically about 0.5 bar.
För att övervinna detta tryckfall har föreslagits att an- ordna en doseringsanordning, exempelvis av cellmatartyp, i änden på ett företrädesvis vertikalt anordnat àtermatnings- rör som förbinder cyklonen med brännkammaren. Doseringsan- ordningen kan innefatta en pà röret anordnad svängbar lucka som är försedd med en vikt som i normala fall håller luckan 506 356 i stängt läge. När tillräckligt mycket material befinner sig i röret komer tyngden av detta att övervinna tyngden. av luckans vikt, varvid luckan öppnas och materialet matas ut.To overcome this pressure drop, it has been proposed to arrange a dosing device, for example of the cell feeder type, in end of a preferably vertically arranged feed-back pipes connecting the cyclone to the combustion chamber. Dosage the arrangement may comprise a pivotable door arranged on the pipe which is provided with a weight that normally holds the door 506 356 in closed position. When there is enough material in the tube, the weight of this will overcome the weight. of the weight of the door, whereby the door is opened and the material is discharged.
En sådan anordning ger då en intermittent återmatning av fast naterial. Emellertid fungerar dylika anordningar inte på det tänkta sättet i den miljö som råder i en fluidiserad bädd på grund av de rörelser som äger rum i bädden och de krafter som dessa rörelser ger upphov till. Vidare förstörs dylika anordningar snabbt på grund av den aggressiva, erode- rande och korroderande miljön.Such a device then provides an intermittent feedback of solid material. However, such devices do not work in the intended manner in the environment prevailing in a fluidized bed bed due to the movements that take place in the bed and those forces that these movements give rise to. Further destroyed such devices rapidly due to the aggressive, eroding corrosive and corrosive environment.
En annan lösning är en 5. bädden placerad L-ventil i. vars vertikala del en naterialpelare byggs upp. En sådan anord- ning kräver för att åstadkomma ett materialflöde genom kana- len att gas inblåses i L-ventilens nedre del och för att åstadkomma stabilitet att materialpelarens höjd mäts konti- om inte omöjligt, i nuerligt, vilket är mycket besvärligt, den aktuella miljön.Another solution is a 5. bed placed L-valve in. Whose vertical part a material pillar is built up. Such a device required to achieve a material flow through the channel gas is blown into the lower part of the L-valve and to achieve stability that the height of the material column is measured continuously if not impossible, in nuerligt, which is very troublesome, the current environment.
SE-B-460 148 föreslår ett annat sätt att övervinna detta tryckfall. SE-B-460 148 visar en förbränningsanläggning med en brännkammare som innesluter en trycksatt fluidiserad bädd för förbränning av ett bränsle under bildande av förbrän- ningsgaser. Anläggningen innefattar vidare en flerstegsre- ning för rening av nämnda förbränningsgaser, varvid i ett första steg partikelformigt material separeras medelst en cyklon från förbränningsgaserna och matas till ett uppsam- lingsrum under cyklonen. Via en horisontell àtermatningska- tillbaka till brännkammaren för att man bättre skall ta tillvara oförbränt nal matas de uppsamlade stoftpartiklarna bränsle och absorbentmaterial. Återmatningen âstadkoms medelst en luftdriven ejektor soul blåser in :materialet i brännkammaren. En sådan luftinblàsning är emellertid mycket dyr. Det man vinner i absorbentutnyttjande och förbrännings- verkningsgrad förloras i effektåtgång i den kompressor som 506 356 ger primärluft till ejektorn. Dessuton1 leder denna metod till erosion.SE-B-460 148 proposes another way to overcome this pressure drop. SE-B-460 148 shows an incineration plant with a combustion chamber enclosing a pressurized fluidized bed for the combustion of a fuel during the formation of combustion gases. The plant further comprises a multi-stage for purifying said combustion gases, wherein in a first step particulate matter is separated by a cyclone from the combustion gases and fed to a collection under the cyclone. Via a horizontal feed-through back to the combustion chamber to make better use of unburned The collected dust particles are fed fuel and absorbent material. The feedback is achieved by means of an air-powered ejector soul blows in: the material in the combustion chamber. However, such air blowing is a lot expensive. What one gains in absorbent utilization and combustion efficiency is lost in power consumption in the compressor that 506 356 provides primary air to the ejector. Moreover ,1 leads this method to erosion.
Det skall noteras att en cirkulation av fast material som har separerats ur förbränningsgaserna resulterar i att den recirkulerade finandelen kan utgöra så mycket som 10 - 40% av bäddens massa, vilket ger upphov till en kraftig påverkan av värmeövergångstalet till de tuber som befinner sig i bäd- den. Finandelen utgöres av partiklar vars största diameter är cirka 300 - 400 um och vars medelpartikeldiameter är cirka 50 - 150 um.It should be noted that a circulation of solid material such as has been separated from the combustion gases resulting in it recycled fines can be as much as 10 - 40% of the mass of the bed, which gives rise to a strong impact of the heat transfer coefficient to the tubes in the bed the. The fin part consists of particles whose largest diameter is about 300 - 400 μm and whose average particle diameter is about 50 - 150 um.
US-A-4 021 184 visar en förbränningsanläggning som är ut- vecklad för förbränning av avfallsmaterial. Anläggningen in- nefattar en brännkammare för en cirkulerande fluidiserad bädd. utan anläggningen arbetar vid atmosfärstryck och är av ut- Den i. denna skrift visade bädden är inte trycksatt spädd typ (dilute phase fluidized bed), dvs den fluidiserade bädden fyller ut hela brännkammaren. En sådan typ av bädd leder till att en mycket stor del av det fasta, heta bäddma- terialet kommer att transporteras ut ur brännkammaren med de vid förbränningen bildade förbränningsgaserna. Därför före- slår man att vid brännkammarens utlopp anordna cykloner för avskiljning av stoftpartiklar från dessa gaser och att man via ledningsrör, som förbinder cyklonerna med brännkammaren, àtermatar de avskilda, heta stoftpartiklarna till brännkam- maren. På så vis kan. man ta tillvara värmeenergin i de stoftpartiklar som lämnar brännkammaren. Således kan recir- kulation àstadkomas tack 'vare det låga tryckfallet över bädden, nämnda ventilen dvs hela brännkammaren. Sannolikt är dessutom den (trickle valve) i änden av ledningsröret nödvändig.US-A-4 021 184 discloses an incineration plant which is folded for incineration of waste materials. The facility in- comprises a combustion chamber for a circulating fluidized BED. without the plant operating at atmospheric pressure and is of The bed shown in this document is not pressurized dilute phase fluidized bed, ie the fluidized bed the bed fills the entire combustion chamber. Such a type of bed leads to a very large part of the fixed, hot bed the material will be transported out of the combustion chamber with the during combustion formed the combustion gases. Therefore, it is suggested that cyclones be arranged at the outlet of the combustion chamber separation of dust particles from these gases and that one via conduits connecting the cyclones to the combustion chamber, feed the separated, hot dust particles to the combustion chamber maren. That way can. to utilize the heat energy in the dust particles leaving the combustion chamber. Thus, recir- culation is achieved thanks to the low pressure drop across the bed, said valve ie the entire combustion chamber. It is also likely to be (trickle valve) at the end of the pipe necessary.
EP-B-176 293 visar en annan förbränningsanläggning med en brännkammare vilken innesluter en fluidiserad bädd och i vilken förbränning av ett bränsle är avsedd att äga rum un- 506 356 Bädden är av bubblande Anlägg- der bildande av' förbränningsgaser. typ men brännkamaren arbetar vid atmosfärstryck. ningen innefattar vidare en ovanför brännkammaren anordnad cyklon för avskiljning av partikelformigt material ur för- Det avskilda, förs via ett rör tillbaka in i bädden, genom att materialet bränningsgaserna. partikelformiga. materialet helt enkelt faller fritt genom röret. Detta är möjligt ef- tersom bädden som visas i denna skrift har en relativt låg höjd, ca 1 m. Därmed blir också tryckfallet relativt litet.EP-B-176 293 discloses another incineration plant with a combustion chamber enclosing a fluidized bed and in which combustion of a fuel is intended to take place 506 356 The bed is bubbling Construction der formation of 'combustion gases. type but the combustion chamber operates at atmospheric pressure. The unit further comprises one arranged above the combustion chamber cyclone for separating particulate matter from The secluded, is passed through a tube back into the bed, by the material the flue gases. particulate. the material simply falls freely through the pipe. This is possible if because the bed shown in this document has a relatively low height, about 1 m. Thus, the pressure drop is also relatively small.
US-A-4 103 646 visar en anläggning som innefattar två bränn- kammare, en första med en snabb fluidiserad bädd, dvs flui- diseringshastigheten är mellan ca 7 och 10 m/s, och en andra bubblande fluidiserad bädd. ningsgaser som bildas i den första brännkammaren leds till med en ”långsam” De förbrän- en cyklon där fast material avskiljs och :matas till den andra brännkammaren. I botten av' den andra brännkammaren finns en utmatningskanal för fast material, vilket med hjälp av luftinblàsning sedan återförs till den första snabba brännkammaren.US-A-4 103 646 discloses a plant comprising two combustibles chamber, a first with a fast fluidized bed, i.e. fluidized bed the dissection speed is between about 7 and 10 m / s, and a second bubbling fluidized bed. gases formed in the first combustion chamber are led to with a “slow” The combustion a cyclone where solids are separated and: fed to it second combustion chamber. At the bottom of the second combustion chamber there is a discharge channel for solid material, which with help of air injection then returned to the first rapid the combustion chamber.
Genom att det separerade materialet àtermatas till bädden erhåller man således högre utnyttjandegrad av den till eftersom dess uppe- Emellertid erhåller man i praktiken inte en sådan högre utnyttjandegrad och inte brännkamaren tillförda absorbenten, hàllstid i processen kan förlängas. heller en fullständig förbränning av àtermatat oförbränt bränsle eftersom det àtermatade materialet inte kan införas på ett alla gånger tillfredsställande sätt så att det spri- der sig i sidled i bädden.By returning the separated material to the bed thus, a higher degree of utilization of it is obtained because its However, one obtains in practice not such a higher degree of utilization and not the combustion chamber supplied with the absorbent, holding time in the process can be extended. nor a complete combustion of re-burnt unburned fuel because the recycled material cannot be introduced in an always satisfactory manner so that the there laterally in the bed.
Det skall påpekas att det i ett annat sammanhang, nämligen vid insprutning av' bränsle i en fluidiserad. bädd, i den svenska patentansökningen nr 9102357-2 har föreslagits att anordna någon form av spridaranordningar ovanför sådana in- sprutningsmunstycken. 506 356 SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en förbränningsanläggning som möjliggör återmatning av ur för- bränningsgaserna separerat fast material och ett förbättrat utnyttjande av det àtermatade materialet.It should be noted that in another context, namely when injecting 'fuel into a fluidized bed. bed, in it Swedish patent application no. 9102357-2 has been proposed that arrange some form of spreading device above such spray nozzles. 506 356 SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide one incineration plant which enables the recirculation of the combustion gases separated solid material and an improved utilization of the recycled material.
Detta ändamål uppnås med den inledningsvis angivna förbrän- ningsanläggningen som kännetecknas av kombinationen av att återmatningsanordningen innefattar en kanal, soul förbinder separeringsorganet och brännkammaren och är inrättad att àtermata det separerade materialet till brännkammaren, och av åtminstone ett spridarorgan, som är anordnat ovanför återmatningskanalensv mynning i brännkammaren och inrättat åstadkomma att det àtermatade separerade materialet sprids i bädden. På så vis uppnås att det àtermatade materialet när det lämnar àtermatningskanalen och startar sin färd uppåt genom bädden kommer att spridas och fördelas jämnt över ett större område i denna. Därmed kommer oförbränt bränsle att i högre utsträckning kunna förbrännas och icke utnyttjad ab- sorbent i större utsträckning komma i kontakt med vid för- bränningen frigjorda oönskade ämnen, såsom exempelvis sva- vel.This object is achieved with the initial combustion indicated. which is characterized by the combination of that the feedback device comprises a channel, soul connects the separating means and the combustion chamber and is arranged to return the separated material to the combustion chamber, and of at least one spreader means, which is arranged above return duct opening in the combustion chamber and set up cause the re-fed separated material to spread in the bed. In this way it is achieved that the re-fed material reaches it leaves the feedback channel and starts its journey upwards through the bed will be spread and distributed evenly over one larger area in this. Thus, unburned fuel will be in to a greater extent can be incinerated and unused ab- sorbent to a greater extent come into contact with the burning of unwanted substances, such as, for example, vel.
Enligt en utföringsform av uppfinningen innefattar spri- darorganet åtminstone en snett uppåt lutande yta som är in- rättad att separerade materialet snett uppåt utmed nämnda yta. leda det från àtermatningskanalen. utströmmande Vidare kan nämnda yta uppvisa hål som är utformade att släppa ige- nom en del av det snett uppåt utmed ytan strömmande separe- rade materialet. Därmed komer det separerade materialet att fördelas jämnt över den yta i bädden som täcks av spridaror- ganet. 506 356 Enligt en ytterligare utföringsform avslutas nämnda yta uppåt i en väsentligen horisontell yta. Enligt en ytterli- gare utföringsform innefattar spridarorganet ett mittparti och två nämnda lutande yta bildande vingar som sträcker sig snett uppåt från lnittpartiet. Därvid kan de två 'vingarna vara väsentligen symmetriskt anordnade med avseende på mitt- partiet. Mittpartiet, som exempelvis utgörs av en icke hål- försedd förlängning av vingarna, mottager i bädden uppátsti- gande bubblor med innehåll av fluidiseringsluft och partik-' lar av det återmatade materialet. Bubblorna bromsas upp och fördelas utmed vingarna vilka tillsammans med mittpartiet förhindrar bubblorna att stiga alltför snabbt och därvid lämna bädden med innehåll av delvis oförbränt bränsle och outnyttjad absorbent. Bubblorna styrs utåt uppåt av de snett uppåt lutande vingarna och tvingas följa dessa tills de an- tingen. pàträffar ett hål, i en lvinge eller till dess att bubblorna tvingas över vingens kant eftersom denna har en avsmalnande i sin glidrörelse snett uppåt längs en vinge form. Genom vingformen, dess lutning och med hjälp av hålen fördelas de nämnda bubblorna jämnt över en större area, var- vid en mer fullständig förbränning av oförbränt återmatat bränsle och ett bättre utnyttjande av àtermatad absorbent àstadkoms. Den väsentligen horisontella ytan vid vingarnas avslutning' bromsar upp bubblor och partiklar och släpper gradvis ut dessa i bädden. Hålen i vingarna bidrar till att gas kan släppas ut genom varje vinge över hela dennas yta.According to one embodiment of the invention, spraying comprises at least one obliquely upwardly inclined surface which is corrected that separated the material obliquely upwards along said surface. lead it from the feedback channel. outpouring Further said surface may have holes designed to release through a part of the separator flowing obliquely upwards along the surface. rade the material. Thus, the separated material will evenly distributed over the surface of the bed covered by the spreading device. ganet. 506 356 According to a further embodiment, said surface is finished upwards in a substantially horizontal surface. According to an additional In more embodiments, the spreader means comprises a central portion and said two inclined surface forming wings extending obliquely upwards from the section. Thereby, the two 'wings can be substantially symmetrically arranged with respect to the the party. The middle part, which for example consists of a non- provided extension of the wings, receives in the bed upwardly bubbles containing fluidizing air and particulate matter of the returned material. The bubbles are slowed down and distributed along the wings which together with the middle part prevents the bubbles from rising too fast and thereby leave the bed containing partially unburned fuel and unused absorbent. The bubbles are directed outwards upwards by the obliquely upwardly sloping wings and forced to follow them until they things. encounters a hole, in a lvinge or until the bubbles forced over the edge of the wing because it has a taper in its sliding motion obliquely upwards along a wing form. Through the wing shape, its slope and with the help of the holes the said bubbles are distributed evenly over a larger area, each in a more complete combustion of unburned re-fed fuel and better utilization of re-fed absorbent achievement. The substantially horizontal surface at the wings termination 'brakes up bubbles and particles and releases gradually these out in bed. The holes in the wings help to gas can be released through each wing over its entire surface.
Avsaknaden av hål i mittpartiet minskar risken för att ag- glomerat av återmatade partiklar fastnar i hål direkt ovan- för àtermatningskanalens mynning där koncentrationen av så- dant material är som störst och hastigheten hos materialets partiklar som lägst.The lack of holes in the middle section reduces the risk of glomerate of regenerated particles get stuck in holes directly above for the mouth of the feed channel where the concentration of material is the largest and the speed of the material particles as low as possible.
Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen är spri- darorganet ringformigt och sträcker sig runt kanalen. Denna utföringsform är speciellt fördelaktig när kanalens mynning 506 356 är utformad på så sätt att det utmatade materialet sprids åt alla håll.According to a further embodiment of the invention, the dar member is annular and extends around the channel. This embodiment is particularly advantageous when opening the channel 506 356 is designed in such a way that the discharged material is spread all directions.
Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen innefat- tar àtermatningsanordningen passiva medel som är inrättade på så sätt att det vid förbränningsanläggningens drift bil- das en materialpelare i kanalen, bildar de passiva medlen i kanalens nedre del en passage med en konstant genomström- ningsarea och medger passagen att materialpelarens tyngd i ett kontinuerligt flöde utmatar materialet därigenom. Såle- des kommer enbart materialpelarens tyngd att åstadkomma en ständig och jämn återmatning av avskilt fast partikelformigt material till brännkammaren. Eftersom àtermatningsanord- ningen enligt uppfinningen innefattar passiva medel som inte erfordrar någon kompressor eller annat drivorgan för att övervinna tryckskillnaden och mata ut materialet från mate- både vad gäller tillverkning och drift. Vidare undviker man de rialpelaren blir den kpstnadsmässigt mycket gynnsam, erosionsproblem som uppstår vid ejektorinmatning av materia- let. Eftersom den uppfinningsenliga àtermatningskanalen så- ledes inte uppvisar några rörliga konstruktionselement får den en mycket hög tillförlitlighet. Tillsammans med det upp- finningsenliga spridarorganet ástadkoms således en jämn återmatning och fördelning av i förbränningsgaserna befint- liga fasta partiklar. Med fördel är de passiva medlen sà ut- formade att den vid förbränningsanläggningens drift bildade materialpelaren har en höjd som överstiger höjden hos bädden i brännkammaren.According to a further embodiment of the invention comprises the feedback device takes passive means that are set up in such a way that during the operation of the incineration plant das a pillar of material in the channel, the passive means form in the lower part of the channel a passage with a constant flow and allows the passage of the weight of the material column in a continuous flow discharges the material therethrough. Sole- only the weight of the material column will produce one constant and even feedback of separated solid particulate matter materials for the combustion chamber. Since feedback devices The invention according to the invention comprises passive means which do not requires any compressor or other drive means to overcome the pressure difference and discharge the material from the both in terms of manufacturing and operation. Furthermore, they are avoided the pillar, it will be very favorable in terms of cost, erosion problems that occur during ejector input of material let. Since the feed-back channel according to the invention led does not exhibit any moving structural elements sheep it a very high reliability. Together with the According to the inventive spreading means, an even regeneration and distribution of the combustion gases liga solid particles. Advantageously, the passive means are so formed that it formed during the operation of the incineration plant the material column has a height that exceeds the height of the bed in the combustion chamber.
Enligt en utföringsform av uppfinningen är de passiva medlen inrättade att förhindra att den underifrån kommande gasen tränger in i kanalen. På sà vis kommer ingen fluidisering av det i. kanalen befintliga materialet att äga rum och inte heller kommer- materialets återmatning att bromsas. Därvid kan de passiva medlen innefatta en yta som är anordnad vid 506 356 kanalens nedre ände och som sedd underifrån täcker åtmins- tone en större del av kanalens tvärsnittsarea.According to an embodiment of the invention, the passive means are set up to prevent the gas coming from below penetrates the channel. In this way no fluidization occurs the material in the channel to take place and not nor will the feedback of the material be slowed down. Thereby the passive means may comprise a surface arranged at 506 356 the lower end of the duct and, seen from below, covers at least tone a larger part of the cross-sectional area of the channel.
Enligt en ytterligare utföringsform lutar nämnda yta med en vinkel mot vertikalen, varvid nämnda vinkel uppgår till ca - 90°, Med en sådan lutande yta förhindras att gas tränger in i kanalen samtidigt som ytan företrädesvis 21 - 39°. underlättar materialets àtermatning in i brännkammaren. Ytan kommer vid en sådan gynnsam lutningsvinkel att fungera som en glidyta eller som ett slags rutschkana för materialet.According to a further embodiment, said surface is inclined by a angle to the vertical, said angle amounting to approx - 90 °, with such a sloping surface gas is prevented from entering the duct at the same time as the surface preferably 21 - 39 °. facilitates the re-feeding of the material into the combustion chamber. Ytan will at such a favorable angle of inclination function as a sliding surface or as a kind of slide for the material.
I en fördelaktig tillämpning av uppfinningen är brännkamma- ren och separeringsorganet inneslutna i. ett tryckkärl och medel är inrättade att upprätthålla ett tryck över atmos- färstryck, företrädesvis ungefär 70 - 30 bar (abs), i tryck- kärlet. Bädden är med fördel av bubblande typ och kan ha en höjd som är ungefär 2 - 6 m.In an advantageous application of the invention, the combustion chamber and the separating means enclosed in a pressure vessel and means are designed to maintain a pressure above the atmosphere fresh pressure, preferably about 70 - 30 bar (abs), in pressure the vessel. The bed is advantageously of the bubbling type and may have one height which is about 2 - 6 m.
Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen mynnar bädden, anordnad tubsats för àtermatningskanalen i företrädesvis under en i brännkammaren värmning av vatten och/eller överhettning av ånga.According to a further embodiment of the invention mouths the bed, arranged tube set for the feed channel in preferably under an i the combustion chamber heating water and / or overheating of steam.
KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Uppfinningen skall nu förklaras närmare med hjälp av olika, såsom exempel angivna utföringsformer och med hänvisning till de bifogade ritningsfigurerna.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will now be explained in more detail with the aid of various, exemplary embodiments and with reference to the attached drawing figures.
Fig 1 visar schematiskt en PFBC-kraftanläggning enligt uppfinningen med en kombinerad gas- och ångcykel (den senare ej visad).Fig. 1 schematically shows a PFBC power plant according to the invention with a combined gas and vapor cycle (the latter not shown).
Fig 2-5 visar olika utföringsformer av en brännkammare och en återmatningskanal för ur förbränningsga- serna avskilt fast material hos den uppfinnings- enliga kraftanläggningen. 506 356 Fig 6-12 visar olika utföringsformer av àtermatningskana- len.Figs. 2-5 show different embodiments of a combustion chamber and a return channel for combustion gas separated solids of the invention according to the power plant. 506 356 Figures 6-12 show different embodiments of the feed-back channel. len.
Fig 13 visar en vy från ovan av ett spridarorgan hos kraftanläggningen.Fig. 13 shows a top view of a spreading member of the power plant.
Fig 14 visar en sidovy av spridarorganet i Fig 13.Fig. 14 shows a side view of the spreading member in Fig. 13.
Fig 15 visar en perspektivvy av ett annorlunda utformat spridarorgan hos kraftanläggningen.Fig. 15 shows a perspective view of a differently designed spreading means of the power plant.
DETALJERAD BESKRIVNING AV OLIKA UTFÖRINGSFORMER Uppfinningen skall nu förklaras med hänvisning till en så kallad fluidized bed combustion). Det skall emellertid noteras att uppfinningen PFBC-kraftanläggning (pressurized är tillämplig även på andra typer av anläggningar, i synner- het förbränningsanläggningar utan kraftproduktion. En PFBC- kraftanläggning, dvs en anläggning för förbränning av parti- kulärt bränsle i en trycksatt fluidiserad bädd, visas sche- matiskt i Fig 1. Anläggningen innefattar en brännkamare 1 som är inrymd i ett tryckkärl 2, vilket kan ha en volym i storleksordningen 104 m3 och vilket kan trycksättas till ex- (abs). gas, i det visade exemplet luft, tillföres tryckkärlet 2 vid empelvis mellan 7 och 30 bar Komprimerad syrehaltig 3 för trycksättning av brännkammaren 1 och för fluidisering av en bädd 4 j. brännkammaren 1. Den komprimerade luften tillföres brännkammaren l via schematiskt antydda fluidise- ringsmunstycken 5 som är anordnade i botten av brännkammaren l för fluidisering av den i brännkammaren 1 inneslutna bäd- den 4. Luften tillförs så att en fluidiseringshastighet av cirka 0,5 - 2,0 m/s uppnås. Bädden 4 är av bubblande typ och kan ha en höjd h som är ungefär 2 - 6 m. Den innefattar ett icke brännbart partikelformigt bäddmaterial, partikelformig absorbent och ett partikelformigt bränsle. Partikelstorleken hos det icke cirkulerande bäddmaterialet, absorbenten och bränslet är mellan ungefär 0,5 och 7 mm. Bäddmaterialet in- nefattar exempelvis aska och/eller sand och absorbenten ett kalkhaltigt material, exempelvis dolomit eller kalksten för 506 356 ll absorption av det svavel och eventuellt andra oönskade ämnen som frigörs vid förbränningen. Bränslet tillförs i en sådan mängd att det utgör ungefär 1% av bädden. Med bränsle avses alla bränslen som kan brinna såsom exempelvis stenkol, brun- kol, koks, torv, biobränsle, oljeskiffer, petroleumkoks, av- fall, Bäddmaterialet, absorbenten och bränslet tillförs bädden 4 via en schema- oljor, vätgas och andra gaser, etc. tiskt visad ledning 6. Bränslet förbränns i den till bädden 4 förda fluidiseringsluften under bildande av förbrännings- gaser. Dessa uppsamlas i ett ovanför den bubblande bädden 4 befintligt utrymme, ett så kallat fribord, 7 och förs sedan via en kanal 8 till ett separeringsorgan 9, i det visade ex- emplet en cyklon. Därifrån förs förbränningsgaserna vidare till ytterligare reningsanordningar, som visas schematiskt vid 10 och exemplevis kan innefatta i flera steg anordnade cykloner. Därefter leds förbränningsgaserna via exempelvis ett högtemperaturfilter 11 vidare till en gasturbin 12 som i det visade exemplet innefattar ett högtryckssteg 13 och ett lågtryckssteg 14. Högtrycksturbinen 13 är anordnad pà samma axel som en högtryckskompressor 15 samt en generator 16, som pà detta sätt drivs av högtrycksturbinen för uttag av elek- trisk energi. Högtryckskompressorn 15 levererar via led- ningen 17 komprimerad luft till brännkammaren 1.DETAILED DESCRIPTION OF DIFFERENT EMBODIMENTS The invention will now be explained with reference to one such called fluidized bed combustion). It should be noted, however, that the invention PFBC power plant (pressurized is also applicable to other types of installations, in particular hot combustion plants without power generation. A PFBC- power plant, ie a plant for the combustion of fuel in a pressurized fluidized bed, the in Fig. 1. The plant comprises a combustion chamber 1 which is housed in a pressure vessel 2, which may have a volume in of the order of 104 m3 and which can be pressurized to (abs). gas, in the example shown air, is supplied to the pressure vessel 2 at for example between 7 and 30 bar Compressed oxygen-containing 3 for pressurizing the combustion chamber 1 and for fluidizing of a bed 4 j. the combustion chamber 1. The compressed air is supplied to the combustion chamber 1 via schematically indicated fluidized ring nozzles 5 which are arranged at the bottom of the combustion chamber 1 for fluidizing the bed enclosed in the combustion chamber 1 the 4. The air is supplied so that a fluidization rate of about 0.5 - 2.0 m / s is reached. Bed 4 is of the bubbling type and can have a height h that is approximately 2 - 6 m. It includes a non-combustible particulate bed material, particulate absorbent and a particulate fuel. Particle sizes of the non-circulating bed material, the absorbent and the fuel is between about 0.5 and 7 mm. The bed material in- includes, for example, ash and / or sand and the absorbent one calcareous material, such as dolomite or limestone for 506 356 ll absorption of the sulfur and any other undesirable substances which is released during combustion. The fuel is supplied in one amount that it constitutes about 1% of the bed. By fuel is meant all fuels that can burn, such as coal, lignite, coal, coke, peat, biofuel, oil shale, petroleum coke, case, Bed material, the absorbent and the fuel are supplied to the bed 4 via a schedule oils, hydrogen and other gases, etc. line shown 6. burn the fuel in it to the bed 4 carried the fluidizing air while forming the combustion gases. These are collected in one above the bubbling bed 4 existing space, a so-called freeboard, 7 and then moved via a channel 8 to a separating means 9, in the shown emplet a cyclone. From there, the combustion gases are carried on to additional purification devices, which are shown schematically at 10 and may, for example, comprise arranged in several steps cyclones. Thereafter, the combustion gases are led via, for example a high temperature filter 11 further to a gas turbine 12 as in the example shown comprises a high pressure stage 13 and a low pressure stage 14. The high pressure turbine 13 is arranged on the same shaft as a high pressure compressor 15 and a generator 16, which in this way is powered by the high-pressure turbine for extraction of tric energy. The high pressure compressor 15 delivers via compressed air to the combustion chamber 1.
De i högtrycksturbinen 13 expanderade förbränningsgaserna förs till en lågtrycksturbin 14. De förbränningsgaser som lämnar lágtrycksturbinen 14 innehåller fortfarande energi vilken kan tas tillvara i en economizer 18. Làgtrycksturbi- nen 14 är anordnad på samma axel som en lágtryckskompressor 19 som tillförs luft från atmosfären via ett filter 20. Låg- tryckskompressorn 19 drivs sålunda av làgtrycksturbinen 14 och förser från sitt utlopp högtryckskompressorn 15 med luft som komprimerats i ett första steg. Mellan làgtryckskompres- sorn 19 och högtryckskompressorn 15 är en nællankylare 21 inkopplad för att sänka temperaturen pà den luft som till- förs högtryckskompressorns 15 inlopp. 506 356 12 Vidare uppvisar kraftanläggningen en ångturbinsida, som ej är visad här, men antydd med en i den fluidiserade bädden 4 nedsänkt inrättning i form av en tubsats 22 i vilken vatten cirkuleras, föràngas och överhettas genom värmeväxling mel- lan tuberna och bäddmaterialet för upptagande av vid den i bädden 4 genomförda förbränningen alstrad värme.The combustion gases in the high-pressure turbine 13 expanded is fed to a low-pressure turbine 14. The combustion gases which leaving the low pressure turbine 14 still contains energy which can be used in an economizer 18. Low pressure turbine The unit 14 is arranged on the same shaft as a low-pressure compressor 19 which is supplied to air from the atmosphere via a filter 20. the pressure compressor 19 is thus driven by the low pressure turbine 14 and supplies the high pressure compressor 15 with air from its outlet compressed in a first step. Between low pressure compression sorn 19 and the high pressure compressor 15 is a needle cooler 21 switched on to lower the temperature of the air supplied the inlet of the high pressure compressor 15 is moved. 506 356 12 Furthermore, the power plant has a steam turbine side, which does not is shown here, but indicated by one in the fluidized bed 4 submerged device in the form of a tube set 22 in which water circulated, evaporated and overheated by heat exchange between lan tubes and bed material for receiving at the i the bed 4 carried out the combustion generated heat.
I den i anslutning till brännkammaren anordnade cyklonen 9, även kallad nollstegscyklon, avskiljs fast partikulärt mate- rial från förbränningsgaserna. Detta fasta partikulära mate- rial innefattar dels bäddmaterial och aska men också oför- bränt bränsle och absorbent. Det är därför önskvärt att àtermata detta oanvända material till bädden 4 för att om möjligt förbränna oförbränt bränsle och utnyttja oanvänd ab- sorbent. Denna återmatning sker genom en átermatningsanord- ning som innefattar en kanal 23. Kanalen 23 skall vara sà utformad att det vid anläggningens drift bildas en material- pelare 24 i kanalen 23. Den så bildade materialpelaren 24 skall ha en höjd h' Tack vare denna höjdskillnad kommer tyngdkraften att verka på ma- som överstiger bäddens 4 höjd h. terialet i materialpelaren 24 pà så vis att detta matas kon- tinuerligt nedåt och in i brännkammaren 1 och i de visade exemplen ner i bädden 4 under tubsatsen 22. Denna höjdskill- nad kan åstadkommas genom en mängd olika utformningar av ka- nalen 23. Kanalen 23 kan ha ett godtyckligt tvärsnitt, exem- pelvis cirkulärt, ovalt, elliptiskt, fyrkantigt, flerhörnigt etc. I Hig 1. innefattar återmatningsanordningen en i. kana- lens 23 nedersta del snedställd vägg 25 som i samverkan med kanalen 23 bildar en passage med en konstant genomström- ningsarea. Kanalens 23 mynning bildas således av den sned- ställda väggens 25 nedersta kant och en där ovanför befint- lig kant hos kanalen 23. Den snedställda väggen kan ha en lutningsvinkel v gentemot vertikalen som uppgår till ungefär till 90°, dvs i extremfallet vara vinkelrät mot vertika- len. En fördelaktig lutningsvinkel v är nællan ungefär 21 506 356 13 och 39°. uppàtströmmande gas att tränga in i kanalen och tjänar som På så vis bildas en naterialpelare av det nedát strömmande naterialet. För att minska átermatningshastigheten kan mynningens öppnings- Det skall noteras att mynningen i det i Fig 1 visade exemplet helt be- Den snedställda väggen 25 hindrar från munstyckena glidyta för det nedströmmande næterialet. area vara mindre än kanalens 23 tvärsnittsarea. finner sig i ett väsentligen vertikalt plan. Eftersom bara små mängder av den uppàtströmmande förbränningsluften kan tränga in i kanalen 23 kommer ingen fluidisering av det i kanalen 23 befintliga materialet att äga rum.In the cyclone 9 arranged in connection with the combustion chamber, also called zero stage cyclone, solid particulate matter is separated from the combustion gases. This solid particulate matter material includes both bedding material and ash but also burnt fuel and absorbent. It is therefore desirable that relay this unused material to bed 4 to re possible to burn unburned fuel and use unused fuel sorbent. This re-feeding takes place through a re-feeding device. channel 23 must be so designed that during the operation of the plant a material pillar 24 in the channel 23. The material pillar 24 thus formed shall have a height h 'Thank you Despite this difference in height, gravity will act on the which exceeds the height of the bed 4 h. material in the material column 24 in such a way that it is fed tinuously downwards and into the combustion chamber 1 and in those shown examples down in the bed 4 under the tube set 22. This height difference can be achieved through a variety of designs of channel 23. The channel 23 may have an arbitrary cross-section, for example pelvis circular, oval, elliptical, square, polygonal etc. In Hig 1. the feedback device comprises an i. lower part of inclined wall 25 which in cooperation with the channel 23 forms a passage with a constant flow ningsarea. The mouth of the channel 23 is thus formed by the oblique the lower edge of the set wall 25 and one above it edge of the channel 23. The sloping wall may have one inclination angle v to the vertical which amounts to approx to 90 °, ie in extreme cases be perpendicular to the vertical len. An advantageous inclination angle v is approximately 21 506 356 13 and 39 °. upflowing gas to penetrate the channel and serve as In this way is formed a material column of the downstream flowing material. For To reduce the feed rate, the orifice opening It should It is noted that the mouth in the example shown in Fig. 1 is completely The sloping wall 25 obstructs from the nozzles sliding surface for the downstream material. area be less than the cross-sectional area of the channel 23. finds itself in a substantially vertical plane. Because only small amounts of the upstream combustion air can penetrate into the channel 23, no fluidization of it in channel 23 existing material to take place.
I Fig 2 - 5 visas andra utföringsformer av àtermatningskana- len 23 och separeringsorganet 9. Det skall noteras att ele- ment son: har lnotsvarande funktion har försetts med samma hänvisningsbeteckningar i de olika utföringsformerna.Figures 2 to 5 show other embodiments of the feed-back channel. 23 and the separating means 9. It should be noted that the ment son: has the corresponding function has been provided with the same reference numerals in the various embodiments.
Den i Fig 2 visade återmatningsanordningen innefattar en hos kanalens 23 nedersta del relativt mjuk: böj 26. Mynningen bildas även i detta exempel genom att kanalen 23 är avskuren i ett väsentligen vertikalt plan. Böjens 26 undre tangent- plan vid kanalens ände lutar i förhållande till vertikalen med vinkeln v som kan ha sama värde som i det i Fig 1 vi- sade exemplet. Den visade böjen 26 bildar en passage som kommer att förhindra uppàtströmmande gas från att tränga in i kanalen 23 och fungera som glidyta för det nedátströmmande materialet. För att reducera naterialets àtermatnings-has- tighet kan kanalen 23 uppvisa en mindre tvärsnittsarea vid böjen 26 än uppströms om densama. Den i Fig 2 visade cyklo- nen 9 är dessutom helt innesluten i brännkammaren 1.The feedback device shown in Fig. 2 comprises a hos the lower part of the channel 23 is relatively soft: bend 26. The mouth is also formed in this example by the channel 23 being cut off in a substantially vertical plane. The lower tangent of the bend 26 plane at the end of the channel is inclined relative to the vertical with the angle v which may have the same value as in that shown in Fig. 1. said the example. The bend shown 26 forms a passage which will prevent up-flowing gas from penetrating in the channel 23 and act as a sliding surface for the downflow the material. In order to reduce the feed rate of the material the channel 23 may have a smaller cross-sectional area at bend 26 than upstream of the same. The cyclone shown in Fig. 2 in addition 9 is completely enclosed in the combustion chamber 1.
Den i Fig 3 visade återmatningsanordningen innefattar en ka- nal 23 vilken sträcker sig utanför_brännkammaren 1 och i en riktning som uppvisar en vinkel v mot vertikalen. Kanalen 23 sträcker sig igenom en passage i brännkammarens 1 vägg, vil- ken passage bildar kanalens 23 mynning. Vinkeln v kan exem- 506 556 14 pelvis vara mellan 10 och 50°, företrädesvis mellan 21 och 39°. Medelst en sådan lutande àtermatningskanal 23 minskas mängden uppåt strömmande gas i kanalen, varvid en material- pelare 24 som sträcker sig högre upp än bädden 4 bildas. En- bart tyngden hos denna materialpelare 24 säkerställer en jämn och kontinuerlig utmatning av det avskilda fasta mate- rialet. För att reducera återmatnings-hastigheten hos det nedströmmande fasta materialet kan även i detta fall tvär- snittsarean vid nämnda passage, dvs i närheten av kanalens 23 mynning vara mindre än högre upp i kanalen 23. Cyklonen 9 befinner sig i detta exempel helt utanför brännkammaren 1 och är förbunden med denna via den schematiskt visade rör- ledningen 8. Även om kanalens 23 mynning i Fig 3 befinner sig i höjd med tubsatsen 22, så skall noteras att den i Fig 3 visade mynningen kan befinna sig under eller över tubsat- sens 22 nivå.The feedback device shown in Fig. 3 comprises a nal 23 which extends outside the combustion chamber 1 and into a direction having an angle v to the vertical. Channel 23 extends through a passage in the wall of the combustion chamber 1, which ken passage forms the mouth of the channel 23. The angle v can be 506 556 14 be between 10 and 50 °, preferably between 21 and 39 °. By means of such an inclined feedback channel 23 is reduced the amount of upwardly flowing gas in the duct, a material pillars 24 extending higher up than the bed 4 are formed. One- The weight of this material column 24 ensures one smooth and continuous discharge of the separated solid feed rialet. To reduce the feedback speed of it downstream solid material can also in this case transverse the average area at said passage, i.e. in the vicinity of the channel 23 estuary be less than higher up in the channel 23. Cyclone 9 is in this example completely outside the combustion chamber 1 and are connected to it via the schematically shown pipe line 8. Even if the mouth of the channel 23 in Fig. 3 is located at the height of the tube set 22, it should be noted that in FIG 3 may be located below or above the tube sens 22 level.
Fig 4 visar en annan variant av en återmatningsanordning med en kanal 23 som sträcker sig väsentligen vertikalt. I detta fall innefattar àtermatningsanordningen ett nedåt lutande avsnitt 27 hos kanalen 23, vilket minskar mängden uppåt- strömmande gas i kanalen 23 och fungerar som glidyta för det Avsnittet 27 bildar en passage med en genomströmningsarea som är så stor nedàtströmmande fasta partikulära materialet. att det bildas en materialpelare 24 vars höjd h' överstiger bäddens 4 höjd h. Den i Fig 4 visade cyklonen 9 är inneslu- ten i brännkammmaren l och befinner sig i dess övre del, dvs i fribordet 7.Fig. 4 shows another variant of a feedback device with a channel 23 extending substantially vertically. In this case, the feed-back device comprises a downwardly inclined section 27 of the channel 23, which reduces the amount of flowing gas in the channel 23 and acts as a sliding surface for it Section 27 forms a passage with a flow area that is so large downflowing solid particulate matter. that a material column 24 is formed whose height h 'exceeds the height h of the bed 4. The cyclone 9 shown in Fig. 4 is enclosed in the combustion chamber 1 and is located in its upper part, i.e. in the free table 7.
Fig 5 visar en annan variant av en återmatningsanordning som innefattar en kanal 23 med en passage soul bildas av en trattliknande utvidgning i vilken en kona befinner sig. Upp- byggnaden av denna passage förklaras närmare nedan i samband med beskrivningen av Fig 12. 506 356 Fig 6 - 12 visar ytterligare varianter på den uppfinningsen- liga- återmatningsanordningen. I Fig 6 innefattar denna en kanal 23 liknande den i Fig 1 men den nedre plåten 25 sträcker sig väsentligen vinkelrätt mot vertikalen. Detta utförande är synnerligen enkelt ur tillverkningssynpunkt.Fig. 5 shows another variant of a feedback device which comprises a channel 23 with a passage soul formed by one funnel-like extension in which a cone is located. Up- the construction of this passage is explained in more detail below in connection with the description of Fig. 12. 506 356 Figures 6 to 12 show further variants of the inventive device. league feedback device. In Fig. 6, this comprises one channel 23 similar to that in Fig. 1 but the lower plate 25 extends substantially perpendicular to the vertical. This execution is extremely simple from a manufacturing point of view.
Det komer att bildas en ansamling 29 av nedströmmande mate- rial i hörnet som bildas av plàten 25 och kanalen 23. Denna materialansamling kommer att fungera som en glidyta för det nedàtströmande materialet. Den i. Fig '7 visade kanalen 23 innefattar ett avsnitt 27 liknande det i Fig 4 men det med vinkeln v lutande avsnittets 27 nedre del är förlängd i ut- strömningsriktningen i förhållande till det lutande avsnit- tets 27 övre del. luta med en vinkel a gentemot vertikalen. Med denna utfö- Pà så vis komer kanalens 23 mynning att ringsfonn reduceras nängden uppåt strömmande gas i kanalen 23. Kanalen som visas i Fig 8 påminner om den som visas i Fig 1 men den med vinklen v snedställda plåten 25 är avkor- tad så att den sett underifrån inte täcker hela kanalens 23 tvärsnittsarea. Således bildar kanalens 23 mynning en vinkel b gentemot vertikalen. Med en sådan utföringsform kommer visserligen det mesta av den uppåtströmmande gasen att för- hindras från att tränga in i. kanalen 23 men en del därav tillåts blanda sig med materialpelaren 24. Detta kan vara önskvärt i vissa tillämpningar när man önskar en gasinbland- ning i det separerade materialet. I Fig 9 innefattar kanalen 23 en platta 30 som är fastsatt i kanalen 23 så att det bil- das en väsentligen runtomgàende öppning mellan plattan 30 Plattan 30 kan vara fastsatt med ett antal stagliknande stänger som visas schematiskt vid 31. Det skall och kanalen 23. noteras att plattan 30 även kan anordnas lutande med vinkeln v i förhållande till vertikalen. Den i Fig 10 visade åter- matningsanordningen innefattar en nedåt helt öppen kanal 23 som mynnar strax ovanför en bottenplatta 32 hos brännkamma- ren 1. I det avsnitt 33 av bottenplattan 32 som befinner sig nedanför kanalen 23 finns inga fluidiseringsmunstycken 5 som annars är anordnade över väsentligen hela bottenplattans 32 506 356 17 uppåt utmed vingens 41, 42 yta strömmande materialet. Ving- arna 41, 42 är vidare uppåt avsmalnande och avslutas i sina övre fria ändar i ett väsentligen horisontellt parti 44. I sin nedersta del innefattar spridarorganet 40 ett ásliknande nedåt pekande mittparti 45 från vilket de två vingarna 41, 42 sträcker sig väsentligen symmetriskt snett uppåt. De i Fig 13 och 14 visade vingarna 41, 42 är väsentligen plana.An accumulation 29 of downstream material will be formed. rial in the corner formed by the plate 25 and the channel 23. This material collection will act as a sliding surface for it downstream material. The channel 23 shown in Fig. 7 includes a section 27 similar to that of Fig. 4 but that of the angle v of the lower part 27 of the section 27 is extended in the flow direction in relation to the inclined section tets 27 upper part. tilt at an angle a to the vertical. With this implementation In this way, the mouth of the channel 23 will The amount of gas flowing upwards in the duct is reduced 23. The channel shown in Fig. 8 is similar to the one shown in Fig. 1 but the plate 25 inclined at an angle v is shortened. so that it does not cover the entire channel 23 from the bottom cross-sectional area. Thus, the mouth of the channel 23 forms an angle b to the vertical. With such an embodiment comes Admittedly, most of the gas flowing upwards prevented from penetrating into. the channel 23 but a part thereof allowed to mix with the material column 24. This may be desirable in certain applications when a gas mixture is desired in the separated material. Fig. 9 includes the channel 23 a plate 30 which is fixed in the channel 23 so that the there is a substantially circumferential opening between the plate 30 The plate 30 may be fixed with a number stay-like bars shown schematically at 31. It shall and the channel 23. it is noted that the plate 30 can also be arranged inclined with the angle v in relation to the vertical. The return shown in Fig. 10 the feeding device comprises a downwardly fully open channel 23 which opens just above a bottom plate 32 of the combustion chamber clean 1. In the section 33 of the base plate 32 which is located below the channel 23 there are no fluidizing nozzles 5 which otherwise are arranged over substantially the entire bottom plate 32 506 356 17 upwardly along the surface of the wing 41, 42 flowing material. Ving- 41, 42 are further upwardly tapering and terminating in theirs upper free ends in a substantially horizontal portion 44. I its lower part comprises the spreading member 40 an axis-like downwardly pointing middle portion 45 from which the two wings 41, 42 extends substantially symmetrically obliquely upwards. The i Figs. 13 and 14 show the wings 41, 42 being substantially flat.
Det skall dock noteras att vingarna kan ha en krökt form i ett längsgående tvärsnitt mellan de båda plana partierna 44.It should be noted, however, that the wings may have a curved shape in a longitudinal cross-section between the two planar portions 44.
En sådan krökt form är lämpligen konkav men kan även vara konvex. Vidare kan vingarna ha en konkavt krökt form i ett tvärsnitt som är vinkelrätt mot nämnda längsgående tvärsnitt på så sätt att de buktar uppåt. Alternativt kan vingarna 41, 42 vara försedda med nedvikta falser utefter vingens långsi- dor. Spridarorganet 40 kan vara fastsatt i den i bädden 4 befintliga tubsatsen 22 med hjälp av hàllarorgan 46 i form av klamrar, öglor eller motsvarande, vilka omsluter tuber 47 hos tubsatsen 22. Spridarorganet 40 kan vara förskjutbart i tubernas 47 längdriktning innan det fastlåses på en lämplig plats. I det i Fig 1 visade exemplet är spridarorganet an- ordnat med sin lägsta del 45 framför återmatningskanalens 23 mynning. Hållarorganen 46 är anbringade vid stag 48 som är monterade tvärs spridarorganets 40 längdriktning och uppvi- sar en sådan längd att stagens 48 ändar kan överbrygga av- ståndet mellan två parallella tuber 47, i vilka spridarorga- net 40 kan fästas hängande.Such a curved shape is suitably concave but can also be convex. Furthermore, the wings can have a concave curved shape in one cross-section perpendicular to said longitudinal cross-section in such a way that they bend upwards. Alternatively, the wings 41, 42 be provided with folded-down seams along the longitudinal dor. The spreader means 40 may be fixed in it in the bed 4 existing tube set 22 by means of holding means 46 in shape of staples, loops or the like, which enclose tubes 47 of the tube set 22. The spreader means 40 may be displaceable in the longitudinal direction of the tubes 47 before being locked to a suitable one place. In the example shown in Fig. 1, the spreader means is used. arranged with its lowest part 45 in front of the feedback channel 23 mouth. The holding means 46 are attached to struts 48 which are mounted transversely to the longitudinal direction of the spreader member 40 and such a length that the ends of the struts 48 can bridge the the position between two parallel tubes 47, in which the diffuser net 40 can be attached hanging.
Fig 15 visar en alternativ utföringsform där spridarorganet 40 är utformat som en hel kon 49 med uppåt tilltagande tvär- snittsyta. Mittpartiet 45 bildas av konens 49 spets. Konen 49 kan även vara stympad och då infästes dess nedre del till ett mittparti som kan ha godtycklig form, företrädesvis ko- nisk fornn I konen 49 är också hål 43 upptagna för att åstadkomma den ovan beskrivna spridningen av det separerade materialet. Konens 49 avslutningskant upptill kan utformas med en icke visad ringformad fläns eller krage för uppbroms- 506 356 18 ning av utmed konens 49 yta snett uppåt strömmande material.Fig. 15 shows an alternative embodiment where the spreading means 40 is formed as a whole cone 49 with upwardly increasing transverse cut surface. The middle portion 45 is formed by the tip 49 of the cone. The wife 49 can also be truncated and then its lower part is attached to a central portion which may be of any shape, preferably nisk fornn In the cone 49, holes 43 are also occupied to achieve the above-described spread of the separated the material. The end edge of the cone 49 at the top can be designed with an annular flange or collar (not shown) for braking 506 356 18 of material flowing obliquely upwards along the surface of the cone 49.
Konen 49 uppvisar i ett horisontellt tvärsnitt en godtycklig kurva, företrädesvis cirkulär eller oval. I Fig 3 visas så- som ett exempel hur ett sådant koniskt spridarorgan 40 kan vara anordnat.The cone 49 has an arbitrary cross-section curve, preferably circular or oval. Fig. 3 shows as an example of how such a conical spreader means 40 can be arranged.
Det i Fig 5 visade ringformiga spridarorganet 40 innefattar två ringformiga vingar 41 och 42, vilka också kan vara för- sedda med hål som befinner sig närmast kanalen 23 är något kortare än den (ej visade), varvid den ringformiga vinge 41 yttre ringformiga vingen 42. Vingen 41 lutar således mer än vingen 42 med avseende på vertikalen. Det skall noteras att det bör finnas en spalt mellan det ringformiga spridarorga- net 40 och kanalen 23.The annular spreader member 40 shown in Fig. 5 comprises two annular wings 41 and 42, which may also be seen with holes which is closest to the channel 23 is slightly shorter than that (not shown), the annular wing 41 outer annular wing 42. The wing 41 thus leans more than wing 42 with respect to the vertical. It should be noted that there should be a gap between the annular spreader net 40 and channel 23.
Uppfinningen är inte begränsad till de här visade utförings- formerna utan kan varieras och modifieras inom ramen för de efterföljande patentkraven.The invention is not limited to the embodiments shown here. the forms but can be varied and modified within the framework of them subsequent claims.
Claims (1)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9601394A SE506356C3 (en) | 1996-04-12 | 1996-04-12 | Pre-combustion plant with fluidized bed provided with devices for spreading of feed material |
| CN 97109565 CN1168955A (en) | 1996-04-12 | 1997-03-08 | Combustion plant |
| PCT/SE1997/000599 WO1997039282A1 (en) | 1996-04-12 | 1997-04-10 | A fluidized bed combustion plant, equipped with means for distributing recirculated material in the bed |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9601394A SE506356C3 (en) | 1996-04-12 | 1996-04-12 | Pre-combustion plant with fluidized bed provided with devices for spreading of feed material |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE9601394D0 SE9601394D0 (en) | 1996-04-12 |
| SE9601394L SE9601394L (en) | 1997-10-13 |
| SE506356C2 SE506356C2 (en) | 1997-12-08 |
| SE506356C3 true SE506356C3 (en) | 1998-01-19 |
Family
ID=20402173
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE9601394A SE506356C3 (en) | 1996-04-12 | 1996-04-12 | Pre-combustion plant with fluidized bed provided with devices for spreading of feed material |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1168955A (en) |
| SE (1) | SE506356C3 (en) |
| WO (1) | WO1997039282A1 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110226195A1 (en) * | 2010-03-18 | 2011-09-22 | Foster Wheeler North America Corp. | Wall Construction for a Boiler Arrangement |
| US8728302B2 (en) | 2010-06-25 | 2014-05-20 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Spent catalyst riser distributor |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE9100122D0 (en) * | 1991-01-15 | 1991-01-15 | Abb Carbon Ab | FLUIDIZED BOTTOM FLUID EQUIPMENT |
| DE4210068A1 (en) * | 1992-03-27 | 1993-09-30 | Rheinische Braunkohlenw Ag | Fluid bed reactor for coal-burning has return pipe for particles and gas - with additional gases introduced via jets close to return pipe outlet to coal combustion chamber |
-
1996
- 1996-04-12 SE SE9601394A patent/SE506356C3/en not_active IP Right Cessation
-
1997
- 1997-03-08 CN CN 97109565 patent/CN1168955A/en active Pending
- 1997-04-10 WO PCT/SE1997/000599 patent/WO1997039282A1/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE506356C2 (en) | 1997-12-08 |
| WO1997039282A1 (en) | 1997-10-23 |
| CN1168955A (en) | 1997-12-31 |
| SE9601394D0 (en) | 1996-04-12 |
| SE9601394L (en) | 1997-10-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5682827A (en) | Fluidized-bed combustor | |
| FI92099B (en) | Reactor with circulating fluidized bed | |
| US10018353B2 (en) | Sealpot and method for controlling a solids flow rate therethrough | |
| CN100512942C (en) | Method and device for adjustment solid cycle quantity of circulating fluidized bed reaction system | |
| CN87103862A (en) | Two-stage circulating fluidized bed reactor and method of operating the same | |
| US4867079A (en) | Combustor with multistage internal vortices | |
| CN109563988A (en) | The method of energy is generated from cellulose bio-fuel waste material | |
| US10011441B2 (en) | System and method and apparatus for maintaining a pressure balance in a solids flow loop and for controlling the flow of solids therethrough | |
| CN1012990B (en) | Furnace ash separator | |
| SE506356C3 (en) | Pre-combustion plant with fluidized bed provided with devices for spreading of feed material | |
| US6260492B1 (en) | Method and apparatus for burning fuel in the free board of a pressurized fluidized bed with solids recirculation | |
| EP0566634B1 (en) | Fluidized bed combustor, equipped with means for improving the distribution of fuel and gases | |
| US6389995B1 (en) | Method of combustion and a combustion plant in which absorbent is regenerated | |
| JP3514592B2 (en) | Foreign matter discharging device and foreign matter discharging method for circulating fluidized bed combustion device | |
| SE452360B (en) | DEVICE OF A REACTOR CHAMBER FOR A CIRCULATING FLUIDIZED BED | |
| CN1100509A (en) | Fluidized bed combustion system having an improved pressure seal | |
| SE509381C2 (en) | Incinerator and separator | |
| JPS63187001A (en) | Fluidized-bed heat recovery device | |
| JP2000508749A (en) | Method and combustion plant for burning a pressurized fluidized bed while recirculating solid material | |
| CN1119559C (en) | High-temperature solid material returning valve for circulating fluidized bed boiler | |
| JPS58213187A (en) | Fluidized bed type heat exchanger and its operation method | |
| WO1997039279A1 (en) | A method of combustion and a combustion plant | |
| JP2672016B2 (en) | Solid particle feeder for fluidized bed | |
| JPS59209639A (en) | Method and apparatus for drawing out coarse particle in fluidized layer | |
| JPS63306305A (en) | Fluidized bed type combustion device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NUG | Patent has lapsed |