BRPI0822013B1

BRPI0822013B1 - estrutura de caldeira de aquecimento circulante

Info

Publication number: BRPI0822013B1
Application number: BRPI0822013A
Authority: BR
Inventors: Takashima Ryuhei; Komada Shigehide; Daimaru Takuichiro
Original assignee: Mitsubishi Heavy Ind Ltd
Priority date: 2008-01-23
Filing date: 2008-06-19
Publication date: 2020-02-04
Also published as: EP2233833A1; CL2008002173A1; EP2233833A4; TWI434011B; TW200933091A; JP2009174751A; BRPI0822013A2; WO2009093347A1; CN101925780B; CN101925780A; RU2010129771A; JP5022248B2; MX2010007776A; RU2461773C2; MY152332A; EP2233833B1; US20100279239A1; ES2706022T3

Abstract

estrutura de caldeira de aquecimento circulante uma estrutura de caldeira capaz de eficientemente reduzir ou impedir a corrosão e escoriamento nas paredes da fornalha em uma fornalha é fornecida. uma estrutura de caldeira de aquecimento circulante (10), compreendendo: uma fornalha (11) tendo uma seção transversal retangular; porções de queimador (ba), onde uma pluralidade de queimadores (12) são dispostos nas paredes da fornalha (11a) e estão dispostos de modo que o combustível e o ar de combustão fornecidos a fornalha (11) pelos queimadores (12) sejam queimados de modo a formar um fluxo em redemoinhos; porções de fornecimento de ar adicionais (aa), onde bocais de fornecimento de ar adicionais (13) são dispostos acima das porções de queimador (ba) para fornecer ar de combustão a fornalha (11); partes de fornecimento de ar (20) que estão dispostas perto das porções afetadas pela chama das paredes da fornalha (11a), onde as chamas formadas pelo respectivo queimador (12) em aproximação ou contato de operação, e que estão dispostas para formar regiões tendo uma concentração de ar maior que as suas periferias; e unidades de inserção de bico de retirada de escória (30) entre as porções de queimador (ba) e as porções de fornecimento de aradicionai (aa) para remover a escória depositada nas paredes da fornalha (11a) com vapor ejetado dos bicos de retirada de escória (31) que estão inseridos na fornalha(11), em que as partes de fornecimento de ar (20) estão dispostas em torno dos bicos de retirada de escória (31) nas unidades de inserção de bico de retirada de escória (30).

Description

“ESTRUTURA DE CALDEIRA DE AQUECIMENTO CIRCULANTE”

Campo Técnico [001] A presente invenção refere-se a uma estrutura de caldeira compatível com carvão e vários combustíveis contendo enxofre.

Fundamento da Técnica [002] Para reduzir emissões de NOx, algumas caldeiras recentes para uso com combustíveis tais como carvão e óleo são fornecidas com ar em estágio múltiplos para formar uma zona de redução de combustão onde a combustão age em uma atmosfera de redução entre um queimador principal e uma porção de fornecimento de ar adicional.

[003] Na zona de redução de combustão, entretanto, superfícies da parede da fornalha são expostas a um ambiente corrosivo forte onde sulfeto de hidrogênio, o qual é um componente corrosivo, é produzido em grandes quantidades. Isto necessita de manutenção tal como revestimento por pulverização nas paredes da fornalha ou substituição regular dos painéis da parede da fornalha. Outra preocupação é deposição de escória, uma vez que a zona de redução de combustão é uma região com uma atmosfera de redução onde a carga térmica na fornalha é maior.

[004] Para lidar com tais problemas, algumas técnicas conhecidas são destinadas a aumentar a concentração de oxigênio pelo fornecimento de ar em direção às superfícies da parede da fornalha. De acordo com uma técnica, por exemplo, queimadores são dispostos em quatro cantos em uma fornalha tendo uma seção transversal retangular para formar um fluxo em redemoinhos/turbilhão, com cada um dos queimadores formando um fluxo de ar que seja deslocado na direção de uma parede da fornalha (por exemplo, ver Documento de Patente 1).

[005] De acordo com uma técnica descrita para uma caldeira aquecida de carvão pulverizado tendo queimadores dispostos nos centros das paredes da fornalha para produzir uma chama de queima circulante, bicos são fornecidos para fornecer um

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2/14 encobrimento de ar ou um encobrimento de gás de exaustão para desviar as chamas, desse modo impedindo escoriamento ao redor dos queimadores (por exemplo, ver Documento de Patente 2).

[006] Documento de Patente 1: a Publicação da Patente U.S. No. 6.237.513.

[007] Documento de Patente 2: Pedido de Patente Japonês não examinado, Publicação No. HEI-7-119923.

Sumário da Invenção [008] A técnica convencional do Documento de Patente 1 acima, entretanto, não pode efetivamente aumentar a concentração de oxigênio porque o oxigênio contido no ar é consumido antes do mesmo alcançar uma superfície da parede alvo. Além disso, a taxa de fluxo na qual o ar é injetado deve ser aumentada para aumentar a concentração de oxigênio. Isto é indesejável porque a mesma leva ao aumento do pó auxiliar, incluindo aquele de um compressor.

[009] A técnica convencional do Documento de Patente 2, um encobrimento de ar ou um encobrimento de gás de exaustão deve ser fornecido a uma taxa de fluxo alta o suficiente para desviar as chamas. Isto é similarmente indesejável porque o mesmo leva ao aumento do pó auxiliar, incluindo aquele de um compressor.

[0010] De encontro a tal contexto, eficiente redução ou prevenção de corrosão e escoriamento nas paredes da fornalha em uma fornalha é exigida de uma estrutura de caldeira de aquecimento circulante que é compatível com carvão e vários combustíveis contendo enxofre e que é configurada de modo que o combustível e o ar de combustão fornecido na fornalha dos queimadores disposta a uma pluralidade de posições nas paredes da fornalha formando uma seção transversal retangular são queimados de modo a formar um fluxo em redemoinhos.

[0011] Um objeto da presente invenção, o qual foi feito à luz das circunstâncias acima, é para fornecer uma estrutura de caldeira capaz de eficientemente re

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3/14 duzir ou prevenir corrosão e escoriamento nas paredes das fornalhas em uma fornalha.

[0012] Para resolver os problemas acima, a presente invenção emprega as seguintes soluções.

[0013] A estrutura de caldeira da presente invenção é uma estrutura de caldeira de aquecimento circulante configurada de modo que o combustível e o ar de combustão fornecido na fornalha dos queimadores disposta a uma pluralidade de posições nas paredes das fornalhas formando uma seção transversal retangular são queimados de modo a formar um fluxo em redemoinhos. Partes de fornecimento de ar são dispostas perto das porções afetadas pela chama das surpefícies da parede da fornalha, onde as chamas formadas pelo respectivo contato ou aproximação de queimadores, formam regiões tendo uma concentração de ar maior do que os contornos dos mesmos.

[0014] Com esta estrutura de caldeira, na qual as partes de fornecimento de ar são dispostas perto das porções afetadas pela chama das surpefícies da parede da fornalha, onde as chamas formadas pelo respectivo contato ou aproximação de queimadores, formam as regiões tendo uma concentração de ar maior do que os contornos dos mesmos, as regiões tendo uma concentração de ar maior podem ser formadas pelo fornecimento da taxa de fluxo inferior do ar, a qual requer pó auxiliar inferior, às regiões onde há um interesse sobre corrosão ou escoriamento nas superfícies da parede da fornalha.

[0015] Na invenção acima, as regiões tendo uma concentração de ar maior são preferivelmente formadas de modo a cobrir uma zona de redução de combustão dentro da fornalha em uma direção vertical. Isto permite que as regiões tendo uma concentração de ar maior são formadas por fornecimento de ar a uma taxa de fluxo inferior nas regiões superiores e inferiores onde existe um interesse sobre corrosão ou escoriamento na fornalha.

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4/14 [0016] Na invenção acima, as partes de fornecimento de ar preferivelmente introduzem ar de queimador secundário de baixa pressão dos queimadores adjacentes através de rotas de desvio. Isto evita uma mudança significante na estrutura ou um aumento no número de componentes, assim simplificando a estrutura.

[0017] Na invenção acima, as partes de fornecimento de ar são preferivelmente dispostas em torno dos bicos de retirada de escória. As partes de fornecimento de ar podem então formar as regiões tendo uma concentração de ar maior nas superfícies da parede da fornalha em regiões onde escoriamento tende a ocorrer e podem também esfriar os contornos das unidades de inserção do bico de retirada de escória, que são expostos a condições térmicas fortes.

[0018] De acordo com a invenção descrita acima, na estutura de caldeira de aquecimento circulante configurada de modo que o combustível e o ar de combustão sejam queimados de modo a formar um fluxo em redemoinhos, as partes de fornecimento de ar fornecem ar a uma taxa de fluxo inferior a cercanias das porções afetadas por chama das paredes da fornalha, onde há um interesse sobre corrosão ou escoriamento, na fornalha para formar as regiões tendo uma concentração de ar maior do que os contornos dos mesmos. Esta estrutura de caldeira pode, portanto, manter uma alta concentração de oxigênio em e em torno das porções afetadas pela chama sem a necessidade para um pó auxiliar alto para aumentar a taxa de fluxo do ar fornecido.

[0019] Conformemente, uma camada de ar tendo uma alta concentração de oxigênio é formada em e em torno das porções afetadas pela chama na fornalha, de modo que a atmosfera de redução seja parcialmente substituída por uma atmosfera oxidante. Como um resultado, corrosão e escoriamento podem eficientemente ser reduzidos ou impedidos. A invenção acima é particularmente eficaz na redução do escoriamento das caldeiras aquecidas com carvão e é particularmente eficaz no aperfeiçoamento da resistência da corrosão contra sulfeto de hidrogênio de caldeiras compatíPetição 870190127121, de 02/12/2019, pág. 13/31

5/14 veis com vários combustíveis contendo enxofre.

[0020] Além disso, se o ar usado pelas partes de fornecimento de ar for ar de queimador secundário de baixa pressão introduzido a partir dos queimadores adjacentes através das rotas de desvio, uma mudança significante na estrutura de caldeira ou um aumento no número de componentes pode ser minimizado, assim simplificando a estrutura.

Breve Descrição dos Desenhos [0021] Fig. 1A é uma vista de seção horizontal de uma modalidade de uma estrutura de caldeira de acordo com a presente invenção, mostrando uma zona de redução de combustão em uma fornalha.

[0022] Fig. 1B é uma vista em perspectiva da modalidade da estrutura de caldeira de acordo com a presente invenção, mostrando seu esboço esquemático.

[0023] Fig. 2A é uma vista de seção da fornalha, mostrando uma estrutura exemplar de uma parte de fornecimento de ar disposta em uma unidade de inserção de bico de retirada de escória.

[0024] Fig. 2B é um diagrama como visto da seta A da Fig. 2A, mostrando a estrutura exemplar de uma parte de fornecimento de ar disposta na unidade de inserção de bico de retirada de escória.

[0025] Fig. 3A é uma vista de seção horizontal de uma primeira modificação da estrutura de caldeira de acordo com a presente invenção, mostrando uma zona de redução de combustão em uma fornalha.

[0026] Fig. 3B é uma vista em perspectiva da primeira modificação da estrutura de caldeira de acordo com a presente invenção, mostrando seu esboço esquemático.

[0027] Fig. 4A é uma vista de seção horizontal de uma segunda modificação da estrutura de caldeira de acordo com a presente invenção, mostrando uma zona de redução de combustão em uma fornalha.

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6/14 [0028] Fig. 4B é uma vista em perspectiva da segunda modificação da estrutura de caldeira de acordo com a presente invenção, mostrando seu esboço esquemático.

[0029] Fig. 5 é uma vista seccional longitudinal esquemática de uma estrutura de caldeira que queima combustível com ar de combustão fornecido em múltiplos estágios.

Explicação dos Sinais de Referência:

- 10: caldeira

- 11: fornalha

- 11a: parede da fornalha

- 12: queimador

- 20: parte de fornecimento de ar (bico de fornecimento de ar)

- 30: unidade de inserção de bico de retirada de escória

Melhor Modo para Realizar a Invenção [0030] Uma modalidade de uma estrutura de caldeira de acordo com a presente invenção deverá agora ser descrita com referência aos desenhos.

[0031] Referindo-se à Fig. 5, uma caldeira 10 queima combustível pelo fornecimento de ar de combustão na fornalha 11 em múltiplos estágios para reduzir emissões de NOx. Na fonte de múltiplos estágios deste caso, o ar de combustão é fornecido na fornalha 11 em dois estágios, que é, das porções de queimador Ba que são regiões onde uma pluralidade de queimadores 12 é disposta e porções de fornecimento de ar adicionais Aa que são regiões onde bicos de fornecimento de ar adicionais 13 são dispostos acima das porções de queimador Ba. Na caldeira 10, especificamente, como uma medida contra emissões de NOx, a combustão de dois estágios é realizada em uma zona de redução de combustão e uma zona completa de combustão inicialmente fornecendo cerca de 70% da quantidade necessária do ar de combustão das porções de queimador Ba antes de fornecer o resto, a saber, cerca de 30%, das porPetição 870190127121, de 02/12/2019, pág. 15/31

7/14 ções de fornecimento de ar adicionais Aa.

[0032] Referindo-se à Fig. 1A, por exemplo, a caldeira 10 descrita acima é uma caldeira de combustão em redemoinhos em que a fornalha 11 tem uma seção transversal retangular. A caldeira de combustão em redemoinhos 10 é configurada de modo que o combustível e o ar de combustão fornecido da pluralidade de queimadores 12, os quais são dispostos nas paredes da fornalha 11a, na fornalha 11 é queimada de modo a formar uma chama em redemoinhos na fornalha 11.

[0033] Na estrutura exemplar da fornalha de canto 8 mostrada na Fig. 1A, os queimadores 12, os quais são dispostos em oito posições em uma seção transversal horizontal, fornecimento de combustível e ar de combustão de modo a formarem dois fluxos em redemoinhos adjacentes na fornalha 11.

[0034] Nesta modalidade, a caldeira 10 inclui partes de fornecimento de ar 20 dispostas perto das porções afetadas pela chama das surpefícies da parede da fornalha (paredes da fornalha 11a), onde as chamas formadas pelo respectivo contato ou aproximação de queimadores 12, formam regiões tendo uma concentração de ar maior do que os contornos dos mesmos. Especificamente, na seção transversal horizontal da fornalha de canto 8 mostrada na Fig. 1A, uma parte de fornecimento de ar 20 é fornecida em uma posição apropriada em cada uma das paredes da fornalha 11a, que forma, por exemplo, um retângulo; que é, um total de quatro partes de fornecimento de ar 20 é fornecido.

[0035] A formação das regiões tendo uma concentração de ar maior significa formação das regiões tendo uma concentração de oxigênio maior. Nessas regiões, portanto, a atmosfera de redução é substituída por uma atmosfera oxidante.

[0036] Isto é, as partes de fornecimento de ar 20 são providas nas paredes da fornalha 11a na fornalha 11 para fornecer ar a uma taxa de fluxo inferior dos locais onde há um interesse sobre corrosão ou escoriamento, assim formando as regiões tendo uma concentração de ar maior do que os contornos dos mesmos substancial

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8/14 mente ao longo das superfícies da parede. Em outras palavras, as regiões tendo uma concentração de ar maior do que os contornos dos mesmos são formadas não pelo fornecimento de ar através das paredes da fornalha 11a nas regiões onde há um interesse sobre corrosão ou escoriamento, a uma taxa de fluxo relativamente alta (por exemplo, 40 m/s ou mais), mas por fornecimento de ar das partes de fornecimento de ar 20 fornecidas nas paredes da fornalha 11a nas regiões onde há um interesse sobre corrosão ou escoriamento a uma taxa de fluxo inferior (por exemplo, cerca de 10 m/s).

[0037] Por exemplo, as partes de fornecimento de ar 20 são bicos para formar as regiões tendo uma concentração de ar maior fornecendo ar de queimador secundário de baixa pressão introduzido dos queimadores adjacentes 12 através das rotas de desvio na fornalha 11a uma taxa de fluxo inferior. Em uma vista plana da fornalha 11, o ar fornecido das partes de fornecimento de ar 20 forma as regiões tendo uma concentração de ar maior ao longo das paredes da fornalha 11a perto das porções afetadas por chama. Além disso, as partes de fornecimento de ar 20 são fornecidas em uma pluralidade de estágios na direção vertical da fornalha 11 para cobrir a zona de redução de combustão dentro da fornalha na direção vertical.

[0038] A zona de redução de combustão, não somente são as superfícies da parede 11a expostas a um ambiente corrosivo forte, mas também há um interesse sobre deposição de escória, porque esta zona é uma região onde sulfeto de hidrogênio, o qual é um componente corrosivo, é produzido em grandes quantidades e é também uma região de redução onde a carga térmica na fornalha 11 é maior. Na zona de redução de combustão, portanto, as partes de fornecimento de ar 20 são fornecidas nos contornos das porções nas paredes da fornalha 11a onde o contato ou aproximação das chamas, a substancialmente nas mesmas alturas como os queimadores 12. Isto é porque as porções afetadas pela chama das paredes da fornalha 11a são formadas a substancialmente nas mesmas alturas como os queimadores 12 desde que as chamas sejam formadas de modo a estender dos queimadores 12 substancialmenPetição 870190127121, de 02/12/2019, pág. 17/31

9/14 te na direção horizontal.

[0039] Além disso, as porções afetadas por chama das paredes da fornalha 11a são formadas a uma pluralidade de posições na direção vertical porque os queimadores 12 na zona de redução de combustão são usualmente providos em uma pluralidade de estágios na direção vertical. Consequentemente, as partes de fornecimento de ar 20 são fornecidas na direção vertical no número de estágios que é igual ao número de estágios dos queimadores 12, em outras palavras, o número de estágios das chamas formadas na direção vertical. Isto permite que as regiões tendo uma concentração de ar maior a ser formada pelo fornecimento de ar a uma taxa de fluxo inferior nas regiões superior e inferior onde há um interesse sobre corrosão ou escoriamento na fornalha 11.

[0040] Na zona de redução de combustão, como um resultado, o ar fornecido a uma taxa de fluxo inferior das partes de fornecimento de ar 20 fornecidas perto das porções afetadas por chama, que são formadas pelos queimadores 12, as paredes da fornalha 11a formam as regiões tendo uma concentração de ar maior do que os contornos dos mesmos, de modo que as funções de ar como uma camada de ar nos contornos das porções afetadas por chama isolam as paredes da fornalha 11a das chamas. Isto reduz o efeito térmico e assim por diante das chamas e também torna a atmosfera parcialmente oxidante, assim reduzindo ou impedindo corrosão e escoriamento nas paredes da fornalha 11a nas regiões onde as porções afetadas por chama devem de outra maneira ser formadas.

[0041] Além disso, a taxa de fluxo inferior do ar, a qual requer pó auxiliar inferior, pode ser usada porque as partes de fornecimento de ar 20 fornecem o ar das cercanias das porções afetadas por chamas aos contornos dos mesmos. Isto é, alta pressão do ar, alta taxa de fluxo não devem ser aplicadas usando, por exemplo, um compressor que opera com alto pó, diferente do caso onde o ar é fornecido através de uma posição remota. Em particular, o uso do ar secundário de baixa pressão introduPetição 870190127121, de 02/12/2019, pág. 18/31

10/14 zido dos queimadores 12 reduz o pó auxiliar e também evita uma mudança significante na estrutura ou no aumento no número de componentes, assim simplificando a estrutura.

[0042] Referindo-se à Fig. 1B, por exemplo, as partes de fornecimento de ar 20 são fornecidas em torno dos bicos de retirada de escória 31 nas unidades de inserção bico de retirada de escória 30 entre as porções de queimador Ba e as porções de fornecimento de ar adicionais Aa. As unidades de inserção bico de retirada de escória 30 são dispositivos para remover escória depositada nas paredes da fornalha 11a. Referindo-se à Fig. 2A, por exemplo, as unidades de inserção bico de retirada de escória 30 limpam as paredes da fornalha 11a com vapor lançado dos bicos de retirada de escória 31, que são inseridos na fornalha 11.

[0043] Isto é, eficaz para formar as regiões tendo uma concentração de ar maior por fornecimento de ar porque as unidades de inserção bico de retirada de escória 30 são fornecidas a locais onde existe um interesse sobre deposição de escória por causa da carga térmica alta devido à atmosfera de redução na fornalha 11.

[0044] Uma estrutura exemplar das partes de fornecimento de ar 20 fornecidas em torno das unidades de inserção bico de retirada de escória 30 será agora descrita com referência às Figuras 2A e 2B.

[0045] Na Fig. 2A, o bico de retirada de escória 31 é anexado à unidade de inserção de bico de retirada de escória 30 inserindo o bico de retirada de escória 31 em um orifício do bico 32 se estendendo através da parede da fornalha 11a. O bico de retirada de escória 31 é fornecido com vapor a ser lançado para remover escória através de um canal de vapor 33. Referência numérica 34 nos desenhos denota um membro vedante fornecido entre um corpo de bico 21 do bico de fornecimento de ar (parte de fornecimento de ar) 20, a ser descrito abaixo, e o bico de retirada de escória 31.

[0046] O bico de fornecimento de ar 20, por outro lado, tem um canal de fluxo de ar 22 formado de um espaço anular entre o bico de retirada de escória 31 e o

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11/14 orifício do bico 32, e o corpo do bico 21 tem um flange circular 21a em uma extremidade de sua forma cilíndrica e é anexado à fornalha 11. O corpo do bico 21 é fixado, por exemplo, à superfície circunferencial do bico de retirada de escória 31 com o membro vedante 34 disposto entre, e o flange 21a na fornalha 11 reveste a parede da fornalha 11a de modo a estar substancialmente paralela com uma distância predeterminada entre os mesmos. Portanto, o ar fornecido do corpo do bico 21 na fornalha 11 colide com o flange 21a, assim fluindo externamente ao longo da parede da fornalha 11a em torno da circunferência inteira na direção circunferencial.

[0047] O bico de fornecimento de ar 20 tem uma caixa de ar 23 fornecida fora da fornalha 11. A caixa de ar 23 comunica com o corpo do bico 21 na fornalha 11 através do canal de fluxo de ar 22 para fornecer ar de um fornecimento de ar 24. Neste caso, o fornecimento de ar 24 usado é preferivelmente, por exemplo, o ar secundário de baixa pressão introduzido dos queimadores 12, embora o ar primário ou ar comprimido possa ser usado se necessário.

[0048] O bico de fornecimento de ar 20 pode formar uma região tendo uma concentração de ar maior ao longo da parede da fornalha 11a da fornalha 11 em uma região onde escoriamento tende a ocorrer e pode também esfriar o contorno da unidade de inserção de bico de retirada de escória 30, que é exposto a condições térmicas fortes. Consequentemente, uma camada de ar tendo uma concentração de ar maior do que o contorno do mesmo é formada em torno da parede da fornalha 11a em uma região onde escoriamento tende a ocorrer, de modo que uma atmosfera oxidante parcial pode impedir ou reduzir corrosão da superfície de parede, assim estendendo a duração da parede da fornalha.

[0049] Além disso, o ar fornecido no corpo do bico 21 da parte de fornecimento de ar 20 flui junto da superfície circunferencial do bico de retirada de escória 31. O fluxo de ar pode, portanto esfriar, por exemplo, o membro vedante 34, que é exposto a condições térmicas fortes.

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12/14 [0050] Ademais, como a concentração de ar é aumentada nas cercanias da parede da fornalha 11a, em que o bico de fornecimento de ar 20 é fornecido, a concentração de oxigênio é aumentada, assim criando uma atmosfera oxidante. A atmosfera oxidante pode reduzir escoriamento porque a temperatura de fusão da escória é assim aumentada.

[0051] Nesta estrutura de caldeira, as partes de fornecimento de ar 20 são dispostas perto das porções afetadas pela chama das paredes da fornalha 11a, onde as chamas formadas pelo respectivo contato ou aproximação de queimadores 12, formam regiões tendo uma concentração de ar maior do que os contornos dos mesmos. Devido a concentração de oxigênio ser aumentada em torno das porções afetadas por chama, a atmosfera de redução é parcialmente substituída por uma atmosfera oxidante. Como um resultado, corrosão e escoriamento podem ser reduzidos ou impedidos, assim estendendo a duração das superfícies da parede. Esta estrutura de caldeira é particularmente eficaz no escoriamento de redução das caldeiras aquecidas com carvão e é particularmente eficaz no aperfeiçoamento da resistência da corrosão das caldeiras compatíveis com vários combustíveis contendo enxofre.

[0052] As posições ótimas das partes de fornecimento de ar 20 na seção transversal horizontal variam dependendo das condições, incluindo a forma da fornalha 11, as posições e número dos queimadores12, e o tipo de chama de redemoinhos formado. Isto é, as regiões das porções afetadas por chama das paredes da fornalha 11a, onde as chamas formadas pelos respectivos queimadores 12 de aproximação ou contato variam, por exemplo, com o arranjo dos queimadores 12 e o tipo de chama de redemoinhos formado. Consequentemente, a relação posicional entre os queimadores 12 e as partes de forneciemento de ar 20 difere entre as estruturas de caldeira diferentes, por exemplo, fornalha de canto 8 mostrada nas Figuras 1A e 1B e fornalha de canto 4 mostrada nas Figuras 3A e 3B e Figuras 4A e 4B.

[0053] Na estrutura exemplar mostrada nas Figuras 1A e 1B, a fornalha 11

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13/14 é retangular, e quatro queimadores 12 são dispostos em cada um dos lados longos opostos para formar dois fluxos em redemoinhos nos lados direito e esquerdo. Neste caso, os queimadores 12 são inclinados substancialmente na direção dos centros dos respectivos fluxos em redemoinhos, que é, substancialmente na direção dos centros dos quadrados formados dividindo o retângulo no meio, de modo que os dois fluxos em redemoinhos, cada um tem uma forma substancialmente oval.

[0054] Neste caso, portanto, as porções afetadas por chama, onde as chamas de aproximação ou contato são formadas perto dos dois cantos e os centros dos lados longos, e as partes de fornecimento de ar 20 são fornecidas em quatro posições de modo a cobrir essas regiões.

[0055] Em uma estrutura exemplar (primeira modificação) mostrada nas Figuras 3A e 3B, a fornalha 11 é quadrada, e os queimadores 12 são dispostos em quatro posições de desvio dos centros dos respectivos lados para formar um único fluxo em redemoinhos. Neste caso, o fluxo em redemoinhos é formado pelo desvio dos queimadores 12 porque os queimadores 12 são direcionados através das superfícies da parede opostas. Neste arranjo dos queimadores 12, o fluxo de chama através das cercanias dos centros das superfícies de parede no lado a montante do fluxo em redemoinhos sob o efeito das chamas formadas no lado a jusante.

[0056] Neste caso, portanto, as porções afetadas pela chama estão perto dos centros dos respectivos lados, e consequentemente as partes de fornecimento de ar 20 são fornecidas em quatro posições nos centros dos respectivos lados de modo a cobrir essas regiões.

[0057] Em uma estrutura exemplar (segunda modificação) mostrada nas Figuras 4A e 4B, a fornalha 11 é quadrada, e os queimadores 12 são dispostos em quatro cantos para formar um único fluxo em redemoinhos. Neste caso, as porções afetadas por chama estão perto dos centros dos respectivos lados, e consequentemente as partes de forneciemnto de ar 20 são fornecidas em quatro posições nos cenPetição 870190127121, de 02/12/2019, pág. 22/31

14/14 tros dos respectivos lados de modo a cobrir essas regiões.

[0058] Assim, as posições ótimas das partes de fornecimento de ar 20 podem ser selecionadas com base, por exemplo, no arranjo dos queimadores 12.

[0059] A presente invenção não está limitada às modalidades descritas acima; modificações são permitidas desde que não se afastem do espírito da invenção.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Estrutura de caldeira de aquecimento circulante (10), compreendendo:

uma fornalha (11) tendo uma seção transversal retangular;

porções de queimador (Ba), onde uma pluralidade de queimadores (12) são dispostos nas paredes da fornalha (11a) e estão dispostos de modo que o combustível e o ar de combustão fornecidos a fornalha (11) pelos queimadores (12) sejam queimados de modo a formar um fluxo em redemoinhos;

porções de fornecimento de ar adicionais (Aa), onde bocais de fornecimento de ar adicionais (13) são dispostos acima das porções de queimador (Ba) para fornecer ar de combustão a fornalha (11);

partes de fornecimento de ar (20) que estão dispostas perto das porções afetadas pela chama das paredes da fornalha (11a), onde as chamas formadas pelo respectivo queimador (12) em aproximação ou contato de operação, e que estão dispostas para formar regiões tendo uma concentração de ar maior que as suas periferias; e unidades de inserção de bico de retirada de escória (30) entre as porções de queimador (Ba) e as porções de fornecimento de ar adicionais (Aa) para remover a escória depositada nas paredes da fornalha (11a) com vapor ejetado dos bicos de retirada de escória (31) que estão inseridos na fornalha (11),

CARACTERIZADA por as partes de fornecimento de ar (20) estão dispostas em torno dos bicos de retirada de escória (31) nas unidades de inserção de bico de retirada de escória (30).
2. Estrutura de caldeira (10), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que as partes de fornecimento de ar (20) são dispostas de modo que regiões tendo uma maior concentração de ar possam ser formadas de modo a cobrir uma zona de redução de combustão dentro da fornalha em uma direção vertical.
3. Estrutura de caldeira (10), de acordo com a reivindicação 1 ou 2,

Petição 870190127121, de 02/12/2019, pág. 24/31

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CARACTERIZADA pelo fato de que as partes de fornecimento de ar (20) são dispostas para introduzir ar de queimador secundário de baixa pressão a partir dos queimadores adjacentes (12) através de rotas de desvio.
4. Estrutura de caldeira (10), de acordo com a reivindicação 1, 2 ou 3, CARACTERIZADA pelo fato de que os bicos de retirada de escória (31) são respectivamente inseridos em um orifício do bico (32) que se estende através da parede da fornalha (11a), e a parte de fornecimento de ar (20) tem um canal de fluxo de ar (22) formado de um espaço anular entre o bico de retirada de escória (31) e o orifício do bico (32), e um corpo de bico (21) que é fixado a fornalha (11), na medida em que é fixado a uma superfície circunferencial do bico de retirada de escória (31) com um membro vedante (34) disposto entre os mesmos e tem um flange circular (21a) em uma extremidade de sua forma cilíndrica que está localizada na fornalha (11) e voltado para a parede da fornalha (11a) com uma distância predeterminada entre elas.