CZ9602388A3 - Cirkulační suspenzní reaktor s řízením teploty lože a způsob řízení teploty lože v cirkulačním suspenzním reaktoru - Google Patents
Cirkulační suspenzní reaktor s řízením teploty lože a způsob řízení teploty lože v cirkulačním suspenzním reaktoru Download PDFInfo
- Publication number
- CZ9602388A3 CZ9602388A3 CZ19962388A CZ238896A CZ9602388A3 CZ 9602388 A3 CZ9602388 A3 CZ 9602388A3 CZ 19962388 A CZ19962388 A CZ 19962388A CZ 238896 A CZ238896 A CZ 238896A CZ 9602388 A3 CZ9602388 A3 CZ 9602388A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- reactor
- particulate
- level
- solids
- storage device
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 30
- 239000000725 suspension Substances 0.000 title claims description 18
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 207
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 145
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 106
- 239000011163 secondary particle Substances 0.000 claims abstract description 64
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 claims abstract description 42
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 26
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 claims description 22
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 19
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 18
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 18
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 15
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 12
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- 239000011343 solid material Substances 0.000 claims 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 abstract 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 13
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- 230000009471 action Effects 0.000 description 8
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 7
- 230000004044 response Effects 0.000 description 7
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000012717 electrostatic precipitator Substances 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 238000005243 fluidization Methods 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000010977 unit operation Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B31/00—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements or dispositions of combustion apparatus
- F22B31/0007—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements or dispositions of combustion apparatus with combustion in a fluidized bed
- F22B31/0084—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements or dispositions of combustion apparatus with combustion in a fluidized bed with recirculation of separated solids or with cooling of the bed particles outside the combustion bed
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (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)
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Description
Oblast vynálezu
Uvedený vynález se týká obecně cirkulačního suspenzního reaktoru (CFB),(jinak také nazývaného reaktor s tekutým palivem) nebo spalovací komory a obzvláště pak způsobu pro ovládání teploty lože uvedeného CFB reaktoru nebo spalovací komory a zařízení k provádění tohoto způsobu pro ovládání teploty lože uvedeného CFB reaktoru nebo spalovací komory. Uvedený vynález splňuje tento úkol ovládáním recirkulačního poměru částic sebraných sekundárním oddělovačem částic a přenesených ze skladovacího zařízení pro tyto částice dovnitř CFB reaktoru.
Dosavadní stav techniky
CFB reaktory nebo spalovací komory používané při výrobě páry pro průmyslové účely anebo výrobu elektrické energie jsou velmi dobře známy. Obr.1, obr.2, a obr. 3 ukazují různé známé typy konstrukcí CFB reaktorů. CFB reaktory nebo spalovací komory jsou obecně označeny jako pozice 1. Palivo 2 a sorbent £ jsou přiváděny do spodní části reaktorové pece 6 umístěné uvnitř stěn Í3, které jsou obvykle tvořeny potrubím chlazeným kapalinou. Vzduch 10 pro spalováni a fluidizaci je dopravován do okružního větrovodu 12 a pak vstupuje do pece 6 skrze otvory v rozváděči desce 14. Spaliny obsahující stržené částice 16 (reagující a nereagující částice) protékají směrem vzhůru skrze pec 6, a uvolňují teplo do okolních stěn U “~většinykonstrukcí“^é“dodáván“ cio'”ρθοβ““6='pří'dávný vzduch” a to skrze horní vzduchové přívodní kanály 18. Zde je také * umístěn vyprazdňovací otvor lože 19.
i ' Jak reagující, tak i nereagující pevné částice ί , vstupují do spalin v oblasti pece 6 a pak tok plynu vzhůru tyto částice unáší k východu v horní části pece 6. Zde je část částic shromážděna primárním částicovým separátorem 20 a pak navráceny zpět do spodní části pece 6 a to řízeným nebo neřízeným průtokem. Účinnost shromažďování primárního separátoru částic 20 je obvykle nedostatečná pro zadržení částic v peci 6 jak je to požadováno pro účinný výkon anebo pro požadované snížení obsahu tuhých látek v plynech, unikajících do atmosféry. Z tohoto důvodu jsou instalovány dodatečné separátory částic a to směrem po proudu vzhledem k primárnímu částicovému separátoru 20.
Podle obr.l, jsou u jednoho ze známých CFB reaktorů instalovány sekundární separátor částic 22 a jeho doprovodné cirkulační zařízení tuhých částic 24 a to za účelem shromáždění a recyklování částic procházejících primárním částicovým separátorem 20, což je nutné pro účinnou funkci CFB reaktoru. Plyny a tuhé částice uvolňují teplo do konvenčních vyhřívacích ploch 26, umístěných mezi primárním částicovým separátorem 20 a sekundárním částicovým separátorem 22. Poslední, nebo třetí částicový separátor 28 je umístěn směrem po proudu vzhledem k toku spalin a strhávaných částic 16 a vzhledem k sekundárnímu
-2«
-3částicovému separátoru 22 za účelem koncového vyprázdnění, které má zajistit vyhovění patřičným požadavkům na emise. Vyprazdňovací systém 30 může být zařazen k vyprázdnění tuhých částic shromážděných ze spalin sekundárním částicovým separátorem 22.
__ u'=jiného“provedeni'Ch’B reaktoru/ úkázaného schematicky na obr.2, je sekundární částicový separátor 22 sám * koncovým částicovým separátorem. V tomto případě jsou ř · pevné částice shromažďovány pomocí sekundárního částicového separátoru 22 za účelem vylepšení zadržování £
částic potřebného pro účinnost CFB reaktoru a mohou být částečně recirkulovány skrze recyklační dopravní linku 24 do spodní části CFB reaktoru 6. Vyprazdňovací systém 30 vyprazdňuje pevné částice shromážděné ze spalin pomocí sekundárního částicového separátoru 22.
Když je potřeba recirkulace ze sekundárního částicového separátoru 22 pro účinnou funkci jednotky, je rychlost recirkulace odpovídající rovnováze materiálu systému CFB reaktoru s daným tokem pevných částic a je funkcí fyzikálních charakteristik pevných částic a účinností primárního částicového separátoru 20 a
I sekundárního částicového separátoru 22, a také limitů či cílů vložených na recirkulační rychlost jedním z následujících: A) kapacitou recirkulačního zařízení pevných částic 24, B) maximálním přijatelným zatížením pevnými částicemi putujícími skrze konvekční vyhřívací plochy 26 směrem po proudu vzhledem k primárnímu částicovému separátoru 20, C) rychlostí průtoku, která poskytuje optimální výkon CFB reaktoru (účinnost spalování, využití sorbentu, eroze konvekčního povrchu, náklady na provoz a údržbu recirkulačního systému pevných
-4castic) a nakonec D) dolního limitu teploty lože v peci 6 CFB reaktoru.
Když je rychlost recirkulace pevných částic ze sekundárního separátoru částic 22 omezena ve srovnání s tou rychlostí, která by v každém případě byla obdržena, jM-iA-tS-aEŠSno-roynováhou-materiálů-z-důvodů—jědhoKS^· výše popsaných limitu, tak jsou nadměrně cirkulující tuhé látky odejmuty ze sekundárního separátoru částic 22 a jsou určeny ke zlikvidování v vyprazdňovacím systému 30, jak je vidět na obr.l a na obr.2, a to za účelem vyhovění limitu rychlosti recirkulace.
U známých systémů je minimální počet tuhých částic udržován v násypce sekundárního separátoru částic 32 pomocí ovládání rychlosti vyprázdnění, ve vyprazdňovacím systému .30. V těchto systémech může být nárůst toku tuhých částic recirkulovaných ze sekundárního separátoru částic 22 za účelem zvýšení množství tuhých částic v CFB reaktoru
1., může být proveden pouze pomalu. Nárůst rychlosti recirkulovaného toku (a množství), je diktován změnou rychlosti vyprázdnění sekundárního sběrače částic, která je snížena až na nulu, když začne rychlost recirkulace narůstat. Na obr.l je systém, kde tato rychlost vyprázdnění toku není obvykle větší, než recirkulace, a nárůst rychlosti recirkulace nedostatečná k odpovídajícímu ovládání vnitřního obsahu reaktoru.
10% toku toku je
Obr.3 ukazuje schematicky známý CFB reaktor nebo vyhřívací systém takového typu, který je popsán v U.S.
Patentové přihlášce No.4538549 od Strómberga. U tohoto systému je teplota lože v peci reaktoru CFB 6^ ovládána změnou zásoby cirkulujících tuhých částic v peci 6 a to ovládáním cirkulační rychlosti tuhých částic, shromážděných primárním separátorem částic 20 a uložených v primární násypce shromaždiště částic 34, což je umístěno pod primárním separátorem částic 20. Hmotnost tuhých ' “ částicvprimárni násypce shróma ždiště 'čás t ic 34 se měnív závislosti na požadavcích na ovládání CFB reaktoru. Když je potřebná větší zásoba v peci 6 za účelem snížení » ’ teploty lože, pak narůstá cirkulace pevných částic skrze stoupací potrubí a nemechanický ventil L 36, spojující i
primární násypku shromaždiště částic 34 se spodní částí pece reaktoru jj. Část uloženého materiálu v loži je tak přenesen do pece 6 a stává se její součástí. Když má být zásoba částic v CFB reaktoru snížena, tak je proveden opačný úkon, který vede k akumulaci tuhých částic v primární násypce shromaždiště částic 34.
U reaktorového CFB systému z obr.3 je rychlost toku částic recirkulovaných ze sekundárního separátoru částic 22 neřízena, ale tzv. samonastavovací (podle sloupce 7., řádek 16.-19, U.S. Patentová přihláška No.4538549), což je určeno rovnováhou materiálu. Nicméně provozní zkušenosti s CFB reaktorovým systémem nebo kotlem a způsob ovládání podle patentové přihlášky U.S. No.4538549 má následující nevýhody:
A) doprava tuhých částic, uložených v primární násypce shromaždiště částic 34 při režimu naplnění lože reaktoru způsobuje problémy s průtokem z důvodu tendence částic nahromadit se v zaplněném loži při teplotě okolo 871°C, která je typická pro aplikace se suspenzním spalovacím ložem, a
B) ukládání horkých částic, přenos a ovládací zařízení požadované ke splnění této řídící metody představuje podstatné náklady a přispívá k celistvosti konstrukce CFB reaktoru.
Vylepšený reaktor CFB byl navržen podle Patentové přihlášky U.S. No.08/037986 z 25. března 1993 a příslušející společnosti The Babcock & Wilcox Company, u kterého jsou tuhé částice shromažďovány pomocí celého vnitřního primárního separátoru částic, který rovněž navrací částice shromážděné uvnitř a přímo do spodku reaktoru CFB. Tento vylepšený reaktor CFB tak eliminuje potřebu na jakékoliv vnější recirkulační zařízení, jako například stoupací trubky a L ventily, což velmi zjednodušuje uspořádání CFB reaktoru a nižuje náklady na něj. Nevýhodou této koncepce' ve srovnání s U.S. No.4538549 je to, že tato koncepce neposkytuje ovládání teploty lože pomocí řízení zásoby cirkulujícího materiálu v CFB reaktoru přes regulaci rychlosti recirkulace tuhých částic z primárního separátoru.
Tak je zjevné, že existuje potřeba způsobu pro řízení teploty lože v cirkulačním suspenzním reaktoru a zařízení pro toto řízení teploty lože v cirkulačním suspenzním reaktoru, která se nespoléhá na ovládanou recirkulaci částic shromážděných primárním separátorem částic.
Podstata vynálezu
Uvedený vynález vyhovuje těmto úkolům stejně dobře jako jiným a to pomocí ovládání zásoby cirkulujícího materiálu v CFB reaktoru výjimečným způsobem. Namísto
-7ovládání rychlosti recirkulace tuhých částic z primárního separátoru částic nazpět do CFB reaktoru, tak uvedený vynález řídí rychlost recirkulace těchto tuhých částic, shromážděných v sekundárním separátoru částic, jejich přesunem mezi skladovacím prostorem pro tuhé částice s h r orná ž děné v ”š e kundá rn i rcTs e par áťó r č ás t Tč a reaktorem CFB.
Rychlost recirkulace tuhých částic je řízena ovládacím systémem teploty lože, jenž mění zásoby v peci tak, že udržuje teplotu v peci na cílové úrovni. Cílová hodnota teploty pece je určena jako funkce zatížení reaktoru CFB. Zásoba v peci je nastavena v závislosti na rozdílu mezi skutečnou a cílovou teplotou lože. Změny v zásobách pece jsou uskutečněny pomocí přesunu tuhých částic mezi pecí a sekundárním shromaždištěm separátoru částic.
Jedním úkolem uvedeného vynálezu je zkonstruovat cirkulační suspenzní reaktor, mající uzavřené prostory pro umístění a dopravování materiálu cirkulačního fluidního lože, kde uvedené uzavřené prostory mají spodní část a horní část. Primární separátor částic je zde umístěn z důvodu shromažďování částic, které vniknou do plynu, protékajícího skrze a ven z uvedených uzavřených prostor reaktoru. Je zde zařízení pro navracení částic, shromážděných v primárním separátoru částic, nazpět do spodní části uvedených reaktorových prostor. Sekundární separátor částic je umístěn za účelem dalšího sběru částic, vstupujících a stále zůstávajících v plynech, protékajících z uvedeného reaktoru poté, co uvedený plyn prošel skrze uvedený primární separátor částic. Shromaždiště částic je zde umístěno za účelem skladování tuhých částic, sebraných uvedeným sekundárním separátorem
-Xčástic. Shromaždiště částic má skladový prostor určený rozsahem změn zásoby cirkulujících tuhých částic v reaktoru, požadovaných ovládání teploty lože, pokud je vzata v úvahu očekávaná variabilita vlastností paliva a sorbentu a změn zatížení v uvedeném reaktoru. Recirkulační sy št ém—jpě-:žde^uíafs ťěn““ža“účelem řídíte Ině rec irkulovat částice, shromážděné v uvedeném sekundárním separátoru částic a uložené v uvedeném shromaždišti částic, nazpět do spodní části zmíněného reaktoru. Ovládací systém teploty lože reaktoru je určen k řízení rychlosti recirkulace tuhých částic z uvedeného shromaždiště částic do zmíněného reaktoru, a to za účelem změny zásoby cirkulujících částic v suspenzním reaktoru tak, jak je požadováno k ovládání teploty cirkulujícího fluidního lože v uvedených prostorách reaktoru. Nakonec, řídící systém úrovně tuhých částic interaktivně pracuje se zmíněným ovládáním teploty cirkulujícího fluidního lože a je zde umístěno za účelem řízení zásoby tuhých částic ve shromaždišti tuhých částic tak, jak je to požadováno pro řízení teploty.
Další úkolem uvedeného vynálezu je rovněž vztažen na suspenzní reaktor, nicméně u tohoto provedení je shromaždiště částic ve vzdáleném místě od uvedeného sekundárního separátoru částic.
Dalším úkolem vynálezu je zajistit způsob ovládání teploty lože v cirkulačním suspenzním reaktoru s tuhými částicemi obsaženými uvnitř reaktoru a dopravovanými skrze pouzdro reaktoru u suspenzního reaktoru s cirkulačním ložem, kde uvedený reaktor zahrnuje primární separátor částic a sekundární separátor částic. Fáze tohoto způsobu zahrnují shromáždění částice vnikajících do plynu, protékajícího skrze a ven z uvedeného pouzdra reaktoru v
-9primárním separátoru částic a nekontrolovatelné navracení těchto částic do spodní oblasti uvedeného pouzdra reaktoru. Sekundární shromažďovač částic je použit k dalšímu shromáždění částic vstupujících a stále zůstávajících v plynu, vytékajícím z pouzdra reaktoru, potéycopiynprošeTskrže”“ prímárni separátor částic . Tyto' částice, shromážděné uvedeným sekundárním shromažďovačem částic, jsou uložené v shromaždišti částic a jsou řízené recirkulované z násypky, spojené s uvedeným shromažďovačem částic nazpět do spodní části pouzdra reaktoru, za účelem změnit zásobu cirkulujících tuhých částic v suspenzním reaktoru tak, jak je to požadováno k řízení teploty suspenzního lože v uvedeném pouzdru reaktoru.
Rozmanité nové rysy, které charakterizují vynález budou objasněny obzvláště s pomocí patentových nároků, tvořících část patentové přihlášky. Pro lepší pochopení funkce vynálezu, jeho provozu a specifických výhod, jsou zde ještě poskytnuty reference v podobě připojených obrázků a popisného textu, na kterých je ilustrováno upřednostňované provedení vynálezu.
| obrázků na výkresech | ||
Na obrázcích je:
Obr.l je schematické znázornění známého zařízení se suspenzním ložem CFB, mající vnější primární, sekundární a terciární separátory částic, a dále mající recirkulaci shromážděných částic z primárního a sekundárního separátoru částic nazpět do reaktoru CFB,
Obr.2 je schematické znázornění známého zařízení se
-40suspenzním ložem CFB, mající vnější primární a sekundární separátory částic, a dále mající recirkulaci shromážděných částic z primárního a sekundárního separátoru částic nazpět do reaktoru CFB,
Obr.3 je schematické znázornění známého zařízení se suspenzním Icžeirí CFB, mající^vněj“Ši^^fímární“^^ekunď.ární separátory částic, řízenou recirkulaci shromážděných částic z primárního a sekundárního shromaždiště částic nazpět do CFB reaktoru za účelem řízení teploty lože CFB reaktoru a dále mající recirkulaci shromážděných částic z primárního a sekundárního separátoru částic nazpět do reaktoru CFB,
Obr.4 je schematické znázornění prvního provedení vynálezu, u kterého jsou zařízení pro recirkulaci částic, shromážděných sekundárním separátorem částic a uložených ve shromaždišti částic, umístěném přímo pod sekundárním separátorem částic, nazpět do reaktoru CFB řízenou rychlostí za účelem změnit zásobu cirkulujících pevných částic v CFB reaktoru tak, jak je to požadováno k řízení teploty lože CFB reaktoru,
Obr.4a je schematické znázornění jednoho provedení zařízení k recirkulaci tuhých částic v reaktoru, z obr.4,
Obr.4b je schematické znázornění dalšího provedení zařízení k recirkulaci tuhých částic v reaktoru, z obr.4,
Obr.4c je schematické znázornění dalšího provedení zařízení k recirkulaci tuhých částic v reaktoru, z obr.4,
Obr.5 je schematické znázornění druhého provedení vynálezu, u kterého jsou zařízení pro shromažďování částic, které je umístěné na vzdáleném místě od uvedeného sekundárního separátoru částic.
Příklady provedení vynálezu
Schematické znázornění prvního provedení uvedeného vynálezu je vidět na obr.4. Je zřejmé, že zatímco primární separátor částic 20 je schematicky vidět odděleně od reaktoru z obr.4 a obr;5 jenom‘ z ciůvodů^^zřejmosťaT^T objasnění, tak provedení z obr.4 a obr.5 zahrnuje výše uvedený reaktor CFB z U.S. patentové přihlášky No.08/037986, podané 25. Března 1993 a náležící společnosti The Babcock & Wilcox Company, u kterého jsou tuhé částice shromažďované pomocí celého vnitřního primárního separátoru částic, který také navrací částice zde sebrané vnitřně a přímo do spodní části CFB reaktoru a text této přihlášky je zde uveden pouze z důvodu referenčního. Částice 16 jsou shromážděny ze spalin pomocí sekundárního separátoru částic 22 a recirkulovány nazpět do CFB reaktoru 6 řízenou rychlostí tak, aby došlo ke změně zásob cirkulujících tuhých částic v CFB reaktoru 6 a tak i k ovládání teploty lože reaktoru. Řídící pecní systém teploty lože 80 ovládá rychlost recirkulace částic nazpět do reaktoru CFB 6_. Pro zatížení kotle x, diferenciální tlak v peci ΔΡ, teplotu T a rychlost recirkulace částic, poskytuje uspořádání s různými senzorovými a přenosovými prvky signály, představující provozní podmínky v CFB reaktoru, zasílané do řídícího pecního systému teploty lože 80 tak, že systém může určit a nastavit požadovanou rychlost recirkulace částic nazpět do reaktoru 6. Sekundární shromaždiště částic 40 je zde k ukládání částic 16, ovládací systém hladiny skladovaných částic 81 řídí zásobu nebo množství částic 16 v shromažďovacím zařízení 40. Toto shromažďovací zařízení 40
-12se může skládat z nádrže nebo z jiné podobné nádoby a je obvykle umístěno přímo vespodu pod sekundárním separátorem částic 22. Násypka 42 je umístěna ve spodní části shromažďovacího zařízení £0. Shromažďovací zařízení 40 má kapacitu určenou rozsahem změn cirkulace zásoby tuhých částic^v _=reakt or ó vém pouz dřě 6, požadovaným prd řízení teploty lože, pokud vezmeme v úvahu variabilitu vlastností paliva a sorbentu a změny zatížení. Shromažďovací zařízení 40 je vybaveno senzorovým zařízením 44 k detekci úrovně hladiny tuhých částic. Ovládací systém hladiny skladovaných částic 81 řídí úroveň hladiny, založenou na srovnání detekovaných úrovní hladin tuhých částic s předem určenou cílovou hodnotou.
U prvního provedení vynálezu se může senzorové zařízení 44 skládat z jednoho či několika senzorových zařízení, umístěných na shromažďovacím zařízení 40, jako například kapacitní sondy, jejichž úkolem je detekovat hladinu tuhých částic na jednom, nebo několika oddělených předem určených místech. Nejjednodušší přiblížení zahrnuje dvě místa na shromažďovacím zařízení 40 odpovídající maximálnímu naplnění hladiny tuhých částic v reaktoru a minimální naplnění hladiny tuhých částic v reaktoru. Pokud je požadováno, tak může být použito několikero sond, každá umístěná na shromažďovacím zařízení 40 na místech, určujících požadované detekovatelné hladiny. Například jak je vidět na uvedených obrázcích, mohou být dány tři hladiny, první odpovídající střednímu naplnění hladiny M, druhá odpovídající spodní úrovni hladiny L a třetí, odpovídající horní úrovni naplnění hladiny H. Obzvláštní řídící akce mohou být rovněž rozumné, když budou založené na srovnání detekovaných hladin tuhých částic se třemi
-43těmito předem definovanými hladinami.
U druhého provedení vynálezu se senzorové zařízení 44 může skládat z prostředků pro poskytnutí kontinuální (nespojité) detekce úrovně hladiny v jakémkoliv místě ve shromažďovacim zařízení 40. U takového provedení by umístění' hladin ““LI 'M, a H z obr a zených na připojených obrázcích, by mohlo přesněji představovat nastavené hladiny, které mohou být předem nastavené v řídícím pecním systému teploty lože 80, a v ovládacím systému hladiny skladovaných částic 81, spíše než skutečné fyzické lokace senzorových zařízení hladin.
Vyprazdňovací zařízení 4 6 se výhodně skládá z vyprazdňovací linky 72, dále z vyprazdňovací linky 48 a ovládacího zařízení toku tuhých částic 50, a je spojeno s násypkou 42 za účelem řízení hladiny tuhých částic ve shromaždišti částic 40. Ovládací zařízení toku tuhých částic 50 se obvykle skládá z dálkově ovládaného uzavíracího šoupátka, nebo z podobného zařízení typu „Zapnuto-Vypnuto, ovládaného ovládacím systémem hladiny skladovaných částic 81. Vyprazdňovací linka 48 se vyprazdňuje do vyrovnávací komory 51, ze které jsou tuhé částice odváděny k likvidaci vývodním systémem tuhých částic 51', což je nejlépe pneumatický systém. Kapacita vyrovnávací komory 51 je určena tak, aby poskytovala vyrovnávací kapacitu tak, že kapacita vývodního systému 51' se nemusí rovnat kapacitě vyprazdňovacího zařízení 46, které umožňuje cyklický provoz vývodního systému tuhých částic 51'.
Recirkulační systém 52 je ovládán řídícím systémem teploty lože 80 tak, aby byla obdržena rychlost recirkulace tuhých částic ze shromaždiště 40 skrze násypku
-κ42 nazpět do spodní části reaktorového pouzdra či pece 6 a to tak, aby se měnila zásoba cirkulujících tuhých látek v reaktoru, jak je to požadováno řízením teploty lože CFB reaktoru. Systém 52 se nejlépe skládá z recirkulační linky 54 pro dopravu tuhých částic od násypky 42 nazpět do ^spodní~c’ásťic pece 67 Jsou zdě zařízeni pro detekci (S na obr.4) a ovládání rychlosti toku tuhých částic skrze recirkulační linku 54 a k vytvoření tlakového utěsnění mezi vyšším tlakem, který je v bodě přivádění tuhých látek do pece 6 a mezi nižším tlakem, který je v násypce 42. Tato ovládací a detekční zařízení jsou operativně spojena s řídícím systémem teploty lože 80.
Uvedený vynález uvažuje několik provedení recirkulačního systému 52, aby bylo umožněno správné fungování tlakového utěsnění a řízení toku tuhých částic. Příklady jsou schematicky vidět na obr.4a, obr.4b a na obr.4c. Jak je vidět na obr.4a, jedno z provedení systému 52 používá mechanické zařízení, jako například rotační ventil 56, který poskytuje jak tlakové utěsnění, tak i zařízení pro řízení toku tuhých částic skrze reaktor. V tomto případě je rychlost rotačního ventilu S využita k detekci rychlosti průtoku recirkulovaných tuhých částic. Jak je vidět na obr.4b, druhé provedení tohoto uvedeného zařízení používá nemechanické zařízení, jako je například systém s L-ventilem 58. Vzduch dodávaný do L-ventilu 58 poskytuje řízení průtoku recirkulovaných tuhých částic. V tomto případě je využita rychlost průtoku vzduchu dodaného do L-ventilu k detekci rychlosti toku recirkulovaných tuhých látek. A konečně, obr.4c ukazuje uspořádání uvedeného zařízení, u kterého jsou použita nemechanická zařízení (rotační ventily pro řízení rychlosti toku a J14
45ventil či smyčkové utěsnění pro tlakové utěsnění). Vyprazdftovací zařízení 46, řízené systémem ovládání hladiny shromážděných částic 81, vyprázdní tuhé částice z násypky 42, aby udrželo vyžadovanou hladinu tuhých částic ve shromažďovacím zařízení 40. Zatímco obr.4a, obr.4b a obřT4c“ukázují“tří'různé 'variantysystému52e“žřejmé, že jiná uspořádání tohoto systému jsou rovněž možná.
Jak bude dále podrobněji probíráno, řídící akce, prováděné ovládacím systémem teploty lože 80 a ovládací systém úrovně shromáždění částic 81 jsou koordinovány v závislosti na srovnání detekované hladiny tuhých částic ve shromažďovacím zařízení 40 s předem daným limitem hladiny těchto částic. Například, když je detekovaná hladina nízká, nebo dokonce pod touto hodnotou, pak nemůže dojít ke zvýšení rychlosti recirkulace částic nazpět do CFB reaktoru a ve skutečnosti bude snížena až do té doby, než hladiny tuhých částic ve shromažďovacím zařízení 40 je nad nízkou úrovní hladiny tuhých částic.
Druhé provedení uvedeného vynálezu je vidět na obr.5. U tohoto provedení je zařízení ke shromažďování částic 60 je zde k ukládání částic 16, odejmutých ze spalin pomocí sekundárního separátoru Částic 22, ale zařízení ke shromažďování částic 60 je umístěno v jisté vzdálenosti od sekundárního separátoru částic 22. Zařízení ke shromažďování částic 60 se může skládat z nádrže, nebo jiné podobné nádoby, opatřené násypkou ve spodní části. Skladovací kapacita zařízení 60 je vybraná za použití stejných kritérií, které byly popsány výše pro shromažďovací zařízení 40. Senzorová zařízení úrovně hladiny 64 jsou zde pro detekování hladiny tuhých částic
Ί5
ve skladovacím zařízení 60 a může mít formu různých provedení, zmíněných již dříve ve spojení se skladovacím zařízením 40.
Na obr.5 je nyní násypka 42 spojena přímo se sekundárním separátořem čás t ic 22 ve spodní čás t i.. Recirkulační systém 52 znovu řízené recirkuluje částice shromážděné sekundárním separátorem částic 22 z násypky 42 nazpět do spodní částic pece 6. Rychlost průtoku skrze recirkulační linku 54 je převedena do ovládacího systému teploty lože 80 přes rychlostní senzor rotačního ventilu S. A znovu jsou různé senzorové anebo přenášeči prvky pro zatížení kotle x, diferenciálního tlaku ΔΡ, teploty T a rychlosti s (v ot.min”!) poskytují informace o provozních parametrech CFB reaktoru do ovládacího systému teploty lože 80. Systém 52 je primárně zadržen, protože je nežádoucí, z důvodu cenových a spotřeby energií, aby všechny shromážděné tuhé částice cirkulovaly a je recirkulován pomocí sekundárního separátoru částic 22 skrze dopravní systém tuhých částic 66 do shromažďovacího zařízení 60.
U provedení vynálezu na obr.5 je zařízení k detekci hladiny tuhých částic 44' umístěno na násypce 42 a detekuje zde maximální” (horní) a minimální (dolní) úroveň hladiny tuhých částic. Vyprazdňovací zařízení 46, opět řízené systémem řízení hladiny shromážděných částic 81 a v interaktivním spojení se systémem řízení teploty lože reaktoru 80, vyprazdňuje tuhé částice z násypky 42 tak, aby udrželo požadovanou hladinu tuhých částic v násypce 42. Kapacita násypky. 42 mezi maximálním a minimálním limitem je určena minimální hodnotou požadovanou pro správnou funkci vyprazdňovacího systému 46
-Wbez nadměrně častého cyklování. Tato velikostní kritéria jsou podobná těm, použitým pro násypku 32 u předchozích provedení vynálezu.
Dopravní systém tuhých částic 66 nejlépe pneumatický dopravník jp> .ςΐη7ρπ ·ζ dopravr> i_____jínky_68_a___ovládacího systému toku tuhých částic, jako například rotační šoupátko 70. Jak je vidět na obr.5, dopravní systém tuhých částic 66 přijímá shromážděné částice z násypky 42 a dopravuje je do skladovacího zařízení 60. Dopravní linka 68 může být spojena s vyprazdňovací linkou 72 v bodě mezi násypkou 42 a ventilem 50 tak, jak je to vidět na obr.5, či může být spojena přímo s násypkou 42.
Vstřikovací zařízení 74 propojuje násypku 62 s pecí 6 skrze vstřikovací vedení 76. U tohoto provedení vynálezu je vstřikovací systém 74 pod kontrolou řídícího systému teploty lože reaktoru 80 a má primární odpovědnost za přenos zásoby tuhých částic do pece (ze skladovacího zařízení 60), aby bylo možné obdržet požadovanou zásobu tuhých látek v peci 6 a následovně i teplotu lože. Ovládací zařízení průtoku tuhých částic, jako například Lventil 78 nebo rotační šoupátko, jsou umístěné ve vstřikovací lince 7 6. Ovládací zařízení průtoku tuhých částic může být mechanické, nemechanické nebo kombinace obojího.
Vzdáleně umístěné zařízení ke skladování částic 60 z obr.5 může být výhodně využito, když uspořádání CFB systému neposkytuje dost místa k instalaci skladovacího zařízení 40 o požadované kapacitě pod sekundárním separátorem částic 22. Vzdálené umístění také umožňuje zajistit rozdíl výšek mezi spodním skladovacím zařízením
a spodní částí pece 6. Takový výškový rozdíl je potřebný pro přenos tuhých částic, založený na využití gravitačního zrychlení, jako například při využití Lventilu, J-ventilu, vzduchového šoupátka, gravitačního podavače, atd., které jsou potřebné pro lepší spolehlivost a jednoduchost uvedeného systému.
Známý systém ovládání teploty lože CFB reaktoru mění zásobu v peci tak, aby nastavil absorbci tepla v peci, takže by se měřená teplota lože vyrovnala cílové teplotě lože, která je určená v závislosti na zatížení reaktoru (nebo průtoku kotlem). Zásoba v reaktoru je měřena jako tlakový spád nebo diferenciální tlak mezi specifickým natočením v reaktorovém pouzdru 6y což je všeobecně známý postup.
Uvedený vynález je postaven na takových řídících principech, že zde poskytuje ovládací systém teploty lože 80, který modifikuje rychlost přivádění tuhých částic do pouzdra reaktoru 6 ze sekundárního shromažďovacího prostoru tuhých částic 40 nebo 60, aby byla obdržena požadovaná zásoba částic v reaktoru a následovně i požadovaná teplota lože reaktoru. Ovládací systém hladiny tuhých částic 81 vybírá a udržuje pomocí vyprázdnění tuhých částic nebo jejich přesunu cílovou zásobu ve shromažďovacím zařízení 40 nebo 60 jako funkci zatížení reaktoru a zásoby v peci, omezené předem danými úrovněmi „maximální a „minimální, nebo alternativně nastavuje cílovou zásobu pro skladovací zařízení 40 či 60 na „maximální hodnotu.
Způsob podle tohoto vynálezu je efektivnější, pokud je použit u CFB systémů se srovnatelně méně účinným množstvím
primárních separátorů částic 20, například separátoru částic dopadového typu, a tam, kde sekundární separátory částic jsou následovány koncovým nebo terciárním zařízením pro shromažďování částic (například elektrostatický precipitátor). Sekundární separátory částic 22 v tomto případě jsou obvykle mechanické separátory (například multivírový sběrač či vírový prachový sběrač), které nejsou příliš účinné při sběru jemných částic. Toto je nicméně výhoda pokud se jedná o řízení zásoby v reaktoru, protože pomáhá vyhnout se nežádoucímu rozpuštění recirkulovaného materiálu, který není zadržen v reaktoru.
Během pevné fáze procesu s neřízeným návratem tuhých částic z primárního separátoru částic 20, je určena celková zásoba částic v peci 6 CFB reaktoru a jeho rozložení mezi hustou (vespodu) a řídkou (nahoře) částí pece 6, a to pomocí vlastností paliva 2 a sorbentu £ a sběracími účinnostmi vstupního toku, primárního separátoru částic 20 a sekundárního separátoru částic 22, dále rychlostí plynu v CFB reaktoru, rozdělení vzduchu na část vzduchu 10 dodávanou do větrné skříně 12 a na část vzduchu 18 dodávanou nad plamen, pak pomocí rychlosti toku tuhých částic unikajících skrze vyprazdňovací otvor lože 19 a nakonec pomocí rychlosti ^recyklace tuhých částic ze sekundárního separátoru částic 22. Během pevné fáze procesu je rychlost recirkulace nastavena požadavky na výkon reaktoru a rychlost vyprázdnění částic sebraných sekundárním separátorem částic 22 udržuje rovnováhu částic v systému.
Ovládací systém teploty lože 80 vyvíjí požadavek na nárůst zásoby v peci, když je měřená teplota v peci nad •19 systém teploty lože 80 56 (ventil) a/nebo 58 cílovou hodnotou nebo na snížení zásoby částic v peci, pokud je měřená teplota v peci pod cílovou teplotou. Cílová teplota pece je obvykle funkcí zatížení reaktoru CFB, nebo kotle s tím opatřením, že je možné ji nastavit podle potřeby. K dynamičtější odezvě na řízení je rozředěná zásoba částic v peci rovněž měřena jako tlakový rozdíl mezi dvěma body v horní části reaktoru nebo pouzdra pece ji a je srovnávána s předem nastavenou cílovou zásobou částic, která je funkcí zatížení CFB reaktoru. Ovládací systém teploty lože 80 porovnává naměřenou teplotu pece a tlakový rozdíl s jejich odpovídajícími cílovými hodnotami a vyvíjí signál, za použití známého signálního zařízení, odpovídající požadovanému toku tuhých částic, recirkulovaných ze shromažďovacího zařízení 40 nebo 60 do pece 6. Tento signál je porovnán se skutečnou rychlostí recirkulace tuhých částic (naměřenou jako průtok vzduchu rotačním šoupátkem, nebo L-ventilem) a mění tuto rychlost recirkulace tak, aby vyhověla požadavkům.
U zařízení z obr.4 na sebe vzájemně působí ovládací a řídící zařízení jednotlivých toků (viz také obr.4a - 4c, umístěných v
RO ·
U zařízení z obr.5 na sebe vzájemně působí ovládací systém teploty lože 80 a řídící zařízení jednotlivých toků v obou systémech - jak ve vstřikovacím zařízení 74 tak i v recirkulačním zařízení 52. Když má signál z ovládacího systémy teploty lože 80 zvýšit zásobu částic v peci, je zaslán řídící signál do vstřikovacího systému 74 a do recirkulačního systému 52. Zpětnovazební nastavení recirkulačního systému 52 je zajištěno skrze vzájemné • 1 T ·** z ** Z z v^z^ z-» i v·* Lr 1 t I Z—i τ τη v-» τ r> i
J_ -L J_ J-All ZjCIX. -L.4.C51Í-U působení mezi ovládacím systém hladiny skladovaných částic 81 a ovládacím systémem teploty lože 80. Když zde je signál, mající za úkol zvýšit zásobu částic v peci, tak toto nastavení zvýší tok recyklace skrze recirkulační systém 52, když je hladiny v násypce_42 na „maximu nebo _ jej sníží, to když je hladina v násypce na „minimu. A >· podobně, když je zde signál ke snížení zásoby částic v peci, tak je poslán signál do vstřikovacího systému 74, i' aby bylo zastaveno vstřikování tuhých částic a do # recirkulačního systému 52, aby snížil tok recirkulace s odpovídajícím nastavením zpětné vazby, založeném na výšce hladiny v násypce 42.
Na řídící akce za účelem nastavení rychlosti recirkulace jsou uvaleny následující omezení:
- u provedení vynálezu na obr.4 a na obr.5 nemůže být zvýšena rychlost recirkulace skrze recirkulační sytém 52 nad předem danou hodnotu maximálního toku.
- rychlost recirkulace skrze recirkulační systém 52 nemůže být zvýšena, když je úroveň hladiny v shromažďovacím zařízení 40 (dle obr.4) nebo v násypce 42 dle obr.5) je na hodnotě, či pod hodnotou spodního (minimálního) limitu, protože by zde neexistovalo žádné podstatné množství částic, které by bylo možno recyklovat, zatímco by bylo udržováno tlakové utěsnění.
- rychlost recirkulace skrze recirkulační systém 52 nemůže být zvýšena, když celková diferenciální zásoba částic v peci je na hodnotě, či nad hodnotou předem dané maximální (horní) úrovně. (Toto je přednostně systémové omezení, vynucené kapacitou ventilátoru, čerpajícího vzduch do CFB reaktoru.)
Ovládací systém hladiny skladovaných částic 81 řídí hladinu tuhých částic ve shromažďovacím zařízení 40 (na obr.4) a ve shromažďovacím zařízení 60 a v násypce 42 (dle obr.5) . - _ __ _ _ .
U provedení vynálezu podle obr.4 má ovládací systém ' hladiny skladovaných částic 81 za úkol:
,·> a) otevírat vyprazdňovací ventil 50 v případě, kdy je hladina tuhých částic ve shromažďovacím zařízení 40 na hodnotě, nebo nad hodnotou cílovou (která může být až do hodnoty „maximální včetně) a není zde žádný požadavek od ovládacího systému teploty lože 80 ke zvýšení recirkulační rychlosti tuhých částic skrze recirkulační systém 52, a
b) udržovat vyprazdňovací ventil 50 v uzavřené poloze, když je hladina tuhých částic ve shromažďovacím zařízení 40 pod cílovou hodnotou.
U provedení vynálezu podle obr.5, má ovládací systém hladiny skladovaných částic 81 za úkol:
a) otevírat vyprazdňovací ventil 50 v případě, kdy je hladina tuhých částic ve shromažďovacím zařízení 60 na hodnotě, nebo nad hodnotou cílovou (která může být až do hodnoty „maximální včetně) a není zde žádný požadavek od . ovládacího systému teploty lože 80 ke vstříknutí tuhých částic do reaktoru ze shromažďovacího zařízení 60 a hladina částic v násypce 42 je na hodnotě, nebo nad hodnotou „maximální.
b) zvyšovat průtok tuhých částic skrze dopravní linku 68 v případě, že hladina tuhých částic ve shromažďovacím zařízení 60 je pod cílovou hodnotou, a hladina tuhých částic v násypce 42 je nad „minimální (spodní) hodnotou, a
c) udržovat vyprazdňovací ventil 50 v uzavřené poloze, když je hladina tuhých částic ve shromažďovacím zařízení 60. pod cílovou hodnotou . - ~ meni v systémem ovládána závislosti na teploty lože
U provedení podle obr.4, pracuje zařízení v provedení podle vynálezu, a je řízeno následovně:
Rychlost recirkulace ze shromažďovacího zařízení 40 se požadavku, stanoveném ovládacím 80. Rychlost vyprázdnění je tak, aby byla udržena cílová hladina zásoby částic ve shromažďovacím zařízení 40.
Například, když narůstá teplota lože z důvodů změn ve vlastnostech paliva nebo sorbentu, může být vznesen požadavek na zvýšení tepelné absorbce reaktorovým vyhřívacími plochami a to z důvodů řízení teploty lože. Toto je provedeno zvýšením zásob tuhých částic (hustota) v rozředěné (horní) části lože, kde je umístěno největší množství vyhřívací plochy. Toto může být docíleno redukcí rychlosti toku tuhých částic, opouštějících vyprazdňovací otvor lože 19, ale tento způsob řízení je pomalý z důvodů malé kapacity vyprazdňovacího otvoru lože 19 ve srovnání s tokem tuhých částic, recirkulovaných z separátoru částic 20 nebo ze sekundárního částic 22. Je to také nedostatečné z důvodu tendence hustší (nižší) zásoby částic v loži narůstat mnohem rychleji, než v rozředěné (vyšší) části lože. Nárůst celkové zásoby částic v reaktoru má také za následek vyšší nucený tah způsobený ventilátorem a následovně vyšší spotřebu energie.
primárního separátoru
Uvedený vynález poskytuje lepší způsob ke zvýšení řídké zásoby částic v loži a to se děje nárůstem rychlosti recirkulace tuhých částic, shromážděných sekundárním separátorem částic 22, a uložených ve skladovacím zařízení 40, do reaktoru. Tato řídící akce je nesrovnatelně rychJejší—z“dúvoduTA/yššího dostupněho ře^irkúláčníKo~~toku? ve srovnání s vyprazdňovacím otvorem lože 19, a je také mnohem efektivnější, protože změna rychlosti recirkulace ze skladovacího zařízení 40 ovlivňuje hlavně řídkou (horní) část zásoby částic v loži s relativně malým změnou hustoty v hustší (spodní) části zásoby v loži. Tyto rozdílné efekty nastávají z toho důvodu, že tuhé částice ve skladovacím zařízení 40 jsou ty, které prošly skrze primární separátor částic 20 a jsou mnohem jemnější ve své velikosti, než ty, shromážděné primárním částicovým separátorem 20.
Částice 16 ve spalinách jsou ve velikostech v rozsahu 5 až 800 mikronů (1 mikron = Ιμπι = 1.10”6 m) . Primární separátor částic 20 je účinný pro částice, větší než 75 μια, a shromažďuje skoro všechny částice větší, než 250 μια. Sekundární separátor částic 22 obvykle shromažďuje částice 16 ze spalin, které jsou větší než 5 až 10 μια a skoro všechny částice, větší než 75 μια.
Rozsah řízení rozředění zásoby (horní) částic v loži změnou recirkulační rychlosti ze sekundárního separátoru částic 22 je určen množstvím a velikostí rozložení částic, uložených ve skladovacím zařízení 40. Nejdůležitější částice pro řízení rozředěné zásoby částic v loži jsou částice ve zlomcích velikosti účinně shromážděné primárním separátorem částic 20 (obvykle jsou to ty větší, než 75 μια a to pro CFB reaktory s primárními částicovými separátory nárazového typu). Jakýkoliv postupný nárůst rychlosti recirkulace částic 16 v rozsahu 75 až 250 pm, shromážděných sekundárním separátorem částic 22 a uložených ve skladovacím zařízení 40 má za následek 15-25x větší postupný nárůst rychlosti recirkulace primárního separátoru částic 20 (za předpokladu 93-95% částicového shromažďování v primárním separátoru částic 20 pro částice této velikosti) a odpovídající nárůst zásoby těchto částic 16 v reaktoru. Menší částice, které primární separátor částic 20 nezachytí, nezůstanou v reaktoru 6 a projdou dále skrze sekundární separátor částic 22.
Na druhou stranu bude dodání částic o velikosti 250280 pm méně účinné pro nárůst rozředěni zásoby částic v loži, ve srovnání s částicemi v rozsahu 75-250 pm, a to protože se bude akumulovat větší množství těchto částic v hustší (spodní) zásobě částic lože. Pokud teploty pece 6 jsou detekovány senzorem, funkce řízení zásoby v ovládacím systému teploty lože 80 generují signál k nárůstu zásoby v rozředěné (horní) části lože a recirkulační tok ze skladovacího zařízení 40 skrze systém 52 bude zvýšen. Toto povede ke snížení zásoby ve skladovacím zařízení 40 a ke zvýšení zásoby v CFB reaktorové peci <5. Když spadne, jako výsledek této akce, hladina částic ve skladovacím zařízení 40 pod cílovou úroveň, tok tuhých částic z násypky 42 skrze vyprazdňovací zařízení 46 ustane. Po počáteční přechodové periodě, se stabilizují zásoby tuhých částic v peci 6 a ve skladovacím zařízení 40 stejně jako recirkulační rychlost tuhých částic skrze systém 52, a to na nějakých nových hodnotách s vyšší zásobou částic v peci 6y nižší zásobou ve skladovacím zařízení 40 a vyšší •25
-2€rychlostí recirkulace v recirkulačním systému 52.
Pokračující vstup tuhých částic (palivo, sorbent, atd.) do CFB reaktoru, při absenci tuhých částic z násypky 42, způsobí postupný nárůst zásoby částic ve skladovacím zařízení £0. Žádné tuhé částice ze skladovacího zařízení 4 0 ne j sou vyprš z dnění skrze vypra z dňovac í zařízení 4 6, až do doby, kdy hladina tuhých částic v tomto zařízení dosáhne cílové hodnoty. V tomto bodě, vyprazdňovací zařízení 46 pokračuje v operaci, a velikost a rychlost částic, které jsou vyprazdňované, bude odpovídat uvedené nové rovnováze tuhých částic.
Podobné akce, ale opačným směrem, budou probíhat v případě, kdy teplota lože CFB pece 6 spadne, což vyžaduje aby zásoba částic v CFB peci _6 byla snížena a tak i snížila tepelnou absorbci vyhřívacích povrchu CFB reaktoru. Rychlost recirkulace ze skladovacího zařízení 40 bude snížena v odezvě na signalizovaný požadavek z ovládacího systému teploty lože 80 k přenosu zásob částic z CFB reaktoru do skladovacího zařízení £0. Celková odezva systému CFB na řídící akci je v tomto případě podobná té, jaká byla popsána výše: počáteční silná odezva bude následována stabilizační periodou, během které je ustavena nová rovnováha, mající nižší rozředěnou zásobu částic v loži, a nižší rychlost recirkulace v recirkulačním systému 52. Přenesené tuhé částice z pece do skladovacího zařízení 40 budou vyprázdněny skrze vyprazdňovací zařízení 46, pokud přesáhne hladina částic ve skladovacím zařízení 40 cílovou hodnotu.
Když dojde ke změně zatížení CFB reaktoru, bude provedena odpovídající oprava zásoby částic v peci také podobným způsobem, s teplotou lože v reaktoru jako
-Wprimárně řízenou proměnnou. Při snížení zatížení bude snížena rychlost recirkulace ze skladovacího zařízení £0 podle požadavku k udržení teploty lože na cílové hodnotě, a zásoba v rozředěném (horním) loži je snížena přenosem cirkulujících tuhých částic do skladovacího zařízení 40. vyprazdňovací-zařízení 46 bude pokračovat^v^provdzuý^kdýž hladina částic ve skladovacím zařízení 40 bude nad cílovou hodnotou, a dojde tak ke zbavení se částic do vyrovnávacího skladovacího zařízení 51. Pokud dojde k nárůstu zatížení, tak budou uložené částice přeneseny ze skladovacího zařízení 40 do pece 6 za účelem řízení teploty lože tak, jak bylo popsáno již výše. Jakmile hladina tuhých částic ve skladovacím zařízení 40 klesne pod cílovou hodnotu, tak dojde k vypnutí vyprazdňovacího zařízení 46.
Pro provedení vynálezu z obr.5 je zařízení dle vynálezu provozováno a řízeno následujícím způsobem:
Rychlost recirkulace tuhých částic shromážděných sekundárním separátorem částic 22 a dodaných do pece 6 vstřikovacím zařízením 76 a recirkulačním zařízením 52, se mění v závislosti na požadavky na zásobu částic, vznesený ovládacím zařízením teploty lože 80. Rychlost vyprázdnění a přenosu částic do skladovacího zařízení 60 je ovládána ovládacím systémem hladiny skladovaných částic 81 tak, aby došlo k udržení cílové hodnoty množství tuhých částic v násypce 42 a ve skladovacím zařízení 60.
Recirkulační systém 52 pracuje nepřetržitě, když CFB reaktor je rovněž v provozu. Když dojde k nárůstu zásoby částic v peci pomocí ovládacího zařízení teploty lože 80 a to přenosem částic ze skladovacího zařízení 60, dojde rovněž k nárůstu rychlosti recirkulace v systému 52, a to
-28částečně z důvodu vzniku signálu k dopřednému plněni přivedeného do systému 52 a částečně z důvodu zpětnovazebního signálu, když hladina částic v násypce 42 je na hodnotě, nebo nad hodnotou cílovou. Když dojde ke snížení zásoby částic v peci 6 a to ovládacím zařízením t e ploty i o že-8 O^j e^sysťémem^SO poslán s i gn á Γ-do- s y s t ému 52, aby tento snížil rychlost recirkulace.
Dopravní systém tuhých částic 66 pracuje občas během provozu CFB reaktoru, nebo spalovací komory, t j. pouze v tom případě, když hladina tuhých částic ve skladovacím zařízení 60 je pod cílovou hodnotou. Když je hladina částic ve skladovacím zařízení 60 pod cílovou hodnotou, tak je dopravní systém 66 je nasměrován pomocí ovládacího systému hladiny skladovaných částic 81 k tomu, aby dodal materiál a dorovnal hladinu částic na cílovou hodnotu. Zpětná vazba je zde také zajištěna pomocí senzorového zařízení detekujícího hladinu 64, umístěného na skladovacím zařízení tuhých částic 60.
Vstřikovací zařízení 76 pracuje pouze v tom případě, když je požadován vzrůst zásoby částic v peci. Vstřikování ustane, když je hladina částic ve skladovacím zařízení tuhých částic 60 na hodnotě, nebo pod hodnotou danou jako „minimální”, je zde ovšem zajištěna rovněž zpětná vazba pomocí senzorového zařízení 64 hladiny částic.
Vyprazdňovací systém 46 pracuje tehdy, je-li hladina v násypce nad, nebo přímo na cílové hodnotě dané jako „maximální (horní) a A) zde není žádný požadavek na dopravní systém 66, aby zvýšil zásobu ve skladovacím zařízení tuhých částic 60, B) není zde žádný požadavek ke zvýšení recirkulace skrze recirkulační systém 52, a C) když dosáhne hladina v násypce 42 extrémní „maximální hladiny, nebo hladiny v násypce 42 zůstává na horní cílové hodnotě, nebo nad horní cílovou hodnotou po delší dobu, než je předem daný časový limit. Jinými slovy, pokud je zde požadavek na tuhé částice v jiné části CFB reaktoru nebo ve skladovacích zařízeních tuhých částic 60 či 40, t á k vyp r a z dnov a c í září žen 3T^46~ bude vypnu t o, po Rud ] mé vlivy neurčí jinak.
Řídící akce, provedená řídícím systémem teploty lože a ovládacím systémem hladiny skladovaných částic 81 jsou ovlivňovány detekovanou hladinou částic v násypce 42 a to následujícím způsobem:
Když je detekovaná hladina v násypce 42 určena jako „vysoká (maximální):
- řídící systém teploty lože 80 bude zvyšovat rychlost recirkulace tuhých částic skrze recirkulační systém 52 nazpět do CFB reaktoru, pokud je potřeba zvýšit zásobu částic v loži reaktoru a rychlost recyklace je pod maximálním limitem.
- pokud zde není žádný požadavek z řídícího systému teploty lože 80 ke zvýšení zásoby částic v loži reaktoru a hladina ve skladovacím zařízení 60 je pod svou cílovou hodnotou, tak ovládací systém hladiny skladovaných částic zajistí přenos tuhých částic z násypky 42 do skladovacího zařízení 60.
- pokud zde není žádný požadavek z řídícího systému teploty lože 80 ke zvýšení zásoby částic v loži reaktoru a hladina ve skladovacím zařízení 60 je na své cílové hodnotě, nebo nad svou cílovou hodnotou, tak ovládací systém hladiny skladovaných částic 81 zajistí odstranění tuhých částic z násypky 42.
Když bude detekovaná hladina v násypce 42 určena jako „nízká (minimální), tak:
- bude poslán limitní signál od ovládacího systému hladiny skladovaných částic 81 do řídícího systému teploty lože 80 k tomu, aby snížil rychlost recyklace, t j . Aby potlačil řídící systém teploty lože 80.
Řidiči 'strategie, popsané výše,’ jboú”-v ^některých případech jednou z několika možností. Alternativní postupy mohou být rovněž navrženy těmi, kterým tato oblast techniky není cizí a mají s ní svoje zkušenosti a to tak, že způsob řízení zásoby částic v reaktoru bude v oblasti pole působnosti tohoto vynálezu. Zařízení a způsob podle uvedeného vynálezu jsou upotřebitelné za následujících podmínek:
1. ) Během provozu s konstantním zatížením:
a) když je rychlost recirkulace, určená výkonovými požadavky CFB reaktoru, podstatně nižší než maximální rychlost, založená na kapacitě recirkulačního systému nebo na maximální povoleném zatížení tuhými částicemi na vodivých površích, a
b) když je nutné vyprázdnění materiálu ze sekundárního separátoru částic z důvodu materiálové rovnováhy systému.
2. ) Během změn zatížení:
pro jakýkoliv CFB reaktorový systém, tak, jak bylo popsáno výše.
Výhodami tohoto vynálezu, ve srovnání s předchozími konstrukcemi, ukázanými na obr.1 a na obr. 2, je to, že je zde umožněn přenos zásoby tuhých částic mezi reaktorem a skladovacím zařízením tuhých částic, spojeným se sekundárním separátorem částic 22 za účelem řízení absorbce tepla v reaktoru a proto i teploty lože reaktoru,
-31a to v odezvě na změny ve vlastnostech paliva a sorbentu, či na změny v zatížení.
Během provozu při konstantním zatížení, vylepšuje vyrovnávací zásoba částic ve skladovacím zařízení 40 nebo 60 dynamickou odezvu CFB reaktoru na požadavek generovaný ovládacím-systémem teploty lože 80 a umožňuje tak rychlou změnu toku recirkulace ze skladovacího zařízení 40 nebo 60.
U známých aplikací CFB reaktoru, je určena rychlost nárůstu toku recirkulace z násypky 32, pomocí rychlosti nárůstu zásoby cirkulujícího materiálu v CFB systému v odezvě na snížení vyprázdnění násypky 32. Rychlost toku recirkulace narůstá v tomto případě pomalu a když je v násypce 32 obsaženo pouze malé množství částic, je toto množství částic nedostatečné pro odpovídající řízení zásoby částic v reaktoru.
Během změn zatížení, poskytuje akumulace tuhých částic ve skladovacích zařízeních 40 a 60 (při snížení zatížení) nebo přenos tuhých částic ze skladovacího zatížení 40 a 60 do CFB reaktoru (při zvýšení zatížení) jistou kapacitu pro vyšší rychlost změn zatížení. Toto snižuje spotřebu materiálu na loži, který byl předtím požadován pro řízení zásoby částic v reaktoru, během změn jeho zatížení.
Výhody tohoto uvedeného vynálezu, vzhledem k předchozím konstrukcím a způsobům dle obr.3, jsou několikeré:
1.) Uložené tuhé částice v CFB systému u tohoto vynálezu mají jasně nižší teplotu (obvykle okolo 260°C, oproti 872°C u předchozích konstrukcí vynálezu během provozu při vysokém zatížení), což vede k vyhnutí se shromažďování při stagnačních podmínkách. Nashromáždění ‘31 tuhých částic v primární skladovací násypce částic 34 a v L-ventilu 36 může být překážkou pro použití částic, nashromážděných primárním separátorem částic pro řízení zásoby částic v reaktoru, během provozu na vysokém zatížení takovéto CFB jednotky.
^””27 )“U—tohoto vynálezu mají uložené cirkulující tuhé částice podstatně nižší střední velikost, která vylepšuje účinek změny zásoby částic v reaktoru na přenos tepla v peci (protože rychlost přenosu tepla je větší pro menší průměr tuhých částic).
3. ) Přenos jemnějších částic ovlivňuje dominantně rozředěnou (horní) část zásoby v loži, která je odpovědná za většinu tuhých částic přepravovaných do CFB reaktoru. U předchozích provedení vynálezu, kde je větší velikost částic shromážděných primárním separátorem, tak přeprava zásoby významně ovlivňuje hustotu zásoby v loži, která působí malý efekt na přenos tepla. Jako výsledek toho je celkový nárůst celkové zásoby v loži reaktoru, odpovídající požadovanému nárůstu rozředěné (horní) části zásoby v loži, větší, což pak následně způsobuje vyšší požadovaný tlak z ventilátoru a vyšší spotřebu tohoto ventilátoru.
4. ) Během provozu na konstantním zatížení má přenos tuhých částic ve známých aplikacích CFB reaktoru pouze přechodný efekt, protože nemění pevnou stavovou rovnováhu materiálu v CFB systému, tj. v množství a rozdělení vyprazdňovacího toku cirkulujících tuhých částic mezi vyprazdňovacím otvorem lože 19 a vyprazdňovacím systémem 30, spojeným se sekundárním separátorem částic. Během pevných stavových podmínek, určuje toto rozložení zásobu cirkulujících tuhých částic v reaktoru. Když rozředěná •32
-33(horní) část zásoby v reaktorovém loži je zvýšena přenosem částic ze skladovacího zařízení 34 primárního separátoru částic (a zvýšením rychlosti recirkulace primárního separátoru částic 20), bude mít toto rovněž za následek zvýšenou koncentraci cirkulujících částic v husté (spodní) části==ÍOže”“Tdťd=~způsobí=^yšší==Tt7áťir_ ^“ciřkulujíUího materiálu skrze vyprazdňovací otvor lože 19. Rychlost vyprazdňování ze sekundárního separátoru částic 22 se také zvýší, a to u systému s omezenou rychlostí recirkulace sekundárního separátoru částic, z důvodu vyššího množství cirkulujícího materiálu, procházejícího skrze primární separátor částic 20. S vyšší ztrátou a vstupem tuhých částic do systému, stále nezměněného, bude se postupně snižovat zásoba částic cirkulujícího materiálu v reaktoru na původní stálou stavovou hodnotu, odpovídající původní stavové rovnováze systému. Naproti tomu, dosahuje uvedený vynález stálého nárůstu (stálý stav) zásoby částic z důvodu snížených ztrát skrze vyprazdňovací zařízení 46, když je zvýšena rychlost recirkulace ze skladovacího zařízení 40 nebo 60. Snížená rychlost vyprazdňování bude kompenzována vzrůstem rychlosti vyprazdňování skrze vyprazdňovací otvor lože 19, odpovídající nárůstu zásoby částic v reaktoru.
Zatímco zde byly představeny a popsány specifické způsoby provedení vynálezu až do detailů za účelem vykreslení jejich aplikace a principů, ti, kteří mají v tomto oboru jisté zkušenosti jistě ocení, že na vynálezu mohou být provedeny některé změny, a to v poli působnosti dále zmíněných patentových nároků uvedeného vynálezu, a to bez toho, že by došlo k odchýlení se od tohoto uvedeného pole působnosti. Například zatímco ovládací systém teploty
-3¼ lože v peci a ovládací systém hladiny skladovaných částic byly popsány jako dva oddělené systémy, jasně pouze z ilustračních důvodů, tak ve skutečnosti může osoba tohoto tématu znalá učinit poznání, že tyto dva systémy mohou být zahrnuty v systému pouze jednom, a to jako propojené ři^dlcf“! ůnkče, implementované v programovatelném, digitálním ovládacím systému založeném na mikroprocesorové bázi. Tato pružnost tak propůjčuje aplikaci uvedeného vynálezu novou konstrukci nové uplatnění, zahrnující cirkulační suspenzní reaktor (spalovací komoru), nebo mu umožňuje působit jako náhrada či modifikace stávajících cirkulačních suspenzních reaktorů či spalovacích komor. U jistých provedení vynálezu mohou být někdy použity jen některé jisté rysy tohoto vynálezu, bez odpovídajících jiných částí tohoto vynálezu a podobně, některé jiné rysy mohou být navzájem zkombinovány tak, aby bylo dosaženo požadovaného výsledku. Podle toho, všechny tyto změny spadají do pole působnosti uvedeného vynálezu dle daných patentových nároků.
Claims (22)
- PATENTOVÉ NÁROKY1.) Cirkulační suspenzní reaktor (1), (jj-njáJ^ na“ž‘ývaný reaktor s tekutým palivem, CFB skládající se z:re a ψξΟΓ)Reaktorového pouzdra (6) pro umístění a dopravování materiálu cirkulačního lože reaktoru, uvedené pouzdro (6) má spodní část a horní část.Primárního separátoru částic (20) pro shromažďování tuhých částic, vstupujících do spalin, protékajících skrze pouzdro (6) a ven z reaktorového pouzdra (6).Zařízení pro navracení částic shromážděných uvedeným primárním separátorem částic (20) nazpět do uvedeného pouzdra reaktoru (6).Sekundárního separátoru částic (22) pro další shromažďování tuhých částic, vstupujících a stále zůstávajících ve spalinách, protékajících ven z reaktorového pouzdra (6) poté, co tyto spaliny prošly skrze uvedený primární separátor částic (20).Skladovacího (shromažďovacího) zařízení (40), mající skladovací kapacitu danou rozsahem změn cirkulující zásoby tuhých částic v uvedeném reaktorovém pouzdře (6), požadované k řízení teploty lože, při uvažování očekávané variability vlastností paliva a sorbentu a také změn zatížení tohoto reaktoru, dále k skladování částic, shromážděných uvedeným sekundárním separátorem částic (22).Recirkulační systém (52) pro řízenou recirkulaci částic shromážděných uvedeným sekundárním separátorem *35 tuhých částic (22) a uložených ve zmíněném skladovacím zařízení (40) , nazpět do spodní části uvedeného reaktorového pouzdra.Ovládací systém teploty lože (80) pro řízení rychlosti recirkulace tuhých částic z uvedeného skladovacího zařízeni (40) do zmíněného reaktorového pouzdra (6) za účelem změny zásoby cirkulujících tuhých částic v cirkulačním suspenzním rektoru, podle toho, jak je to požadováno k řízení teploty cirkulačního fluidního lože (suspenzního lože) v uvedeném reaktorovém pouzdře.Ovládací systém hladiny skladovaných částic (81), vzájemně spolupracujícího s uvedeným ovládacím systémem teploty lože (80) za účelem řízení zásoby tuhých částic v uvedeném skladovacím zařízení (40) podle toho, jak je to požadováno k řízení teploty lože.
- 2. ) Cirkulační suspenzní reaktor (1) podle nároku 1., u kterého je skladovací zařízení (40) vybaveno zařízením (44, 44' ) pro detekci úrovně hladiny tuhých částic v něm umístěných.
- 3. ) Cirkulační suspenzní reaktor (1) podle nároku 2., u kterého uvedené skladovací zařízení tuhých částic (40) je umístěno přímo pod uvedeným sekundárním separátorem částic (22), které se dále skládá z vyprazdňovacího (čistícího) zařízení (46) a které je pod řídící kontrolou uvedeného ovládacího systému hladiny skladovaných částic (81) za účelem řízení hladiny tuhých částic ve skladovacím zařízení (40), tento ovládací systém (81) je založen na detekci úrovně hladiny tuhých částic.
- 4. ) Cirkulační suspenzní reaktor (1) podle nároku 1., u kterého se uvedený recirkulační systém skládá z recirkulační linky (54) pro dopravování tuhých částic z uvedeného skladovacího zařízení tuhých částic (40) do spodní části zmíněného reaktorového pouzdra (6) a ze zařízení pod ovládáním ze zmíněného ovládacího systému teploty lože (80), a to za účelem řízení toku tuhých částic skrze uvedenou recirkulační linku (54).
- 5. ) Cirkulační suspenzní reaktor (1) podle nároku 1., u kterého je uvedené skladovací zařízení tuhých částic (40) umístěno ve vzdáleném místě od zmíněného sekundárního separátoru částic (22), a který se dále skládá z:Dopravního zařízení tuhých částic (66), řízeného ovládacím systémem hladiny skladovaných částic (81) a určeného k dopravě tuhých částic ze zmíněného sekundárního separátoru částic (22) do skladovacího zařízení tuhých částic (40).Vstřikovacího zařízení (74), řízeného uvedeným ovládacím systémem teploty lože (80) a určeného k řízenému vstřikování částic, uložených ve zmíněném vzdáleném skladovacím zařízení (40) nazpět do spodní části uvedeného pouzdra reaktoru (6), a to za účelem změny zásoby cirkulujících částic v reaktoru podle potřeby k řízení teploty cirkulačního fluidního (suspenzního) lože ve zmíněném reaktorovém pouzdře (6),
- 6. ) Cirkulační suspenzní reaktor (1) podle nároku 5., u kterého uvedené vzdáleně umístěné skladovací zařízení (40) je vybaveno zařízením (64) pro detekci úrovně hladiny tuhých částic v tomto zařízení umístěných.
- 7. ) Cirkulační suspenzní reaktor (1) podle nároku 5., u kterého je zmíněný dopravní systém tuhých částic (66) složen z dopravní linky (68) určené pro dopravu tuhých částic ze sekundárního separátoru tuhých částic do uvedeného vzdáleně umístěného skladovacího zařízení (40) a ze zařízení pro řízení průtoku tuhých částic skrze uvedenou dopravní linku (68).
- 8. ) Cirkulační suspenzní reaktor (1) podle nároku 5., u kterého se uvedené vstřikovací zařízení (74) skládá ze vstřikovací linky (76), určené k dopravě tuhých částic ze zmíněného =vzdáTené”uinísťěnéKo=skíadovacího==^ařižěhí (40)' do spodní části uvedeného pouzdra reaktoru, a ze zařízení pro řízení průtoku tuhých částic skrze uvedenou vstřikovací linku (76).
- 9. ) Cirkulační suspenzní reaktor (1) podle nároku 6., který se dále skládá z násypky (62), umístěné ve spodní části uvedeného sekundárního separátoru částic, dále ze zařízení (64) pro detekci úrovně hladiny tuhých částic ve zmíněné násypce a z vyprazdňovacího (pročišťovacího, čistícího) zařízení (72, 46) řízeného zmíněným ovládacím systémem hladiny skladovaných částic (81), pro řízení úrovně hladiny tuhých částic ve zmíněné násypce (62), řízení je zde založeno na detekci úrovně hladiny tuhých částic ve zmíněné násypce (62).
- 10. ) Cirkulační suspenzní reaktor (1) podle nároku 1., který se dále skládá ze zařízení pro poskytování signálů, představujících provozní podmínky reaktoru do uvedeného ovládacího systému teploty lože (80) za účelem umožnění tomuto ovládacímu systému teploty lože (80) určit požadovanou rychlost recirkulace tuhých částic nazpět do reaktoru.
- 11. ) Způsob řízení teploty lože v cirkulačním fluidním (suspenzním) loži z tuhého materiálu, obsaženého uvnitř reaktorového pouzdra reaktoru (jinak také nazývaného reaktor s tekutým palivem, CFB reaktor), a skrze toto pouzdro reaktoru je též materiál dopravován, uvedený reaktor se skládá z primárního separátoru částic a ze sekundárního separátoru částic, způsob řízení se skládá z těchto následujících kroků:Shromáždění tuhých částic, stržených spalinami, protékajícími skrze uvedené reaktorové pouzdro a ven z to ho tó rěaktorového pouzdra v uvedeném primárním separátoru částic a z navrácení těchto částic do spodní části uvedeného reaktorového pouzdra.Použití sekundárního separátoru částic k dalšímu shromáždění tuhých částic, stržených a stále zůstávajících ve spalinách, vytékajících z reaktorového uzávěru, poté, co uvedené spaliny prošly skrze zmíněný primární separátor částic.Uložení uvedených dále shromážděných částic, sebraných sekundárním separátorem částic, a to uložení do skladovacího (shromažďovacího) zařízení.Řízení rychlosti recirkulace tuhých částic z uvedeného skladovacího zařízení tuhých částic do spodní části reaktorového pouzdra za účelem změny zásoby cirkulujících tuhých částic v cirkulačním fluidním (suspenzním) loži reaktoru a to pomocí změny zásoby materiálu v uvedeném skladovacím zařízení podle potřeby řídit teplotu v cirkulačním fluidním (suspenzním) loži ve zmíněném reaktorovém pouzdře.
- 12.) Způsob řízení teploty lože v cirkulačním fluidním (suspenzním) loži podle nároku 11., který se dále skládá z kroků, kdy dochází k detekci, zda-li je zde požadavek na zvýšení či snížení rychlosti recirkulace tuhých částic z uvedeného skladovacího zařízení tuhých částic do spodní částic reaktorového pouzdra, a v případě, kdy je zde požadavek na zvýšení rychlosti recirkulace tuhých částic z ►39 uvedeného skladovacího zařízení do spodní částic reaktorového uzávěru, tak nedochází k vyprázdnění tuhých částic z uvedeného skladovacího zařízení tuhých částic.
- 13. ) Způsob řízení teploty lože v cirkulačním fluidním (suspenzním) loži podle nároku 11., který se dále skládá z kroků, kdy~ddchází—Idietekcí., zdá^í”i je ždě požadavek na zvýšení či snížení rychlosti recirkulace tuhých částic z uvedeného skladovacího zařízení tuhých částic do spodní částic reaktorového pouzdra, a v případě, kdy je zde požadavek na zvýšení rychlosti recirkulace tuhých částic z uvedeného skladovacího zařízení do spodní částic reaktorového uzávěru, tak dochází k vyprázdnění tuhých částic z uvedeného skladovacího zařízení tuhých částic.
- 14. ) Způsob řízení teploty lože v cirkulačním fluidním (suspenzním) loži podle nároku 11., který se dále skládá z kroku, kdy dochází k detekci úrovně hladiny tuhých částic v uvedeném skladovacím zařízení tuhých částic.
- 15. ) Způsob řízení teploty lože v cirkulačním fluidním (suspenzním) loži podle nároku 14., který se dále skládá z kroku, kdy dochází k ustavení cíloví úrovně hladiny pro skladovací zařízení tuhých částic, ke srovnání uvedené cílové úrovně hladiny s detekovanou úrovní hladiny a dochází k řízení úrovně hladiny ve zmíněném skladovacím zařízení tuhých částic, založenému na uvedeném srovnání a to pomocí regulování vyprazdňovacího toku tuhých částic ze zmíněného skladovacího zařízení tuhých částic.
- 16. ) Způsob řízení teploty lože v cirkulačním fluidním (suspenzním) loži podle nároku 15., který se dále skládá z kroku, kdy dochází k vyprázdnění tuhých částic z uvedeného skladovacího zařízení tuhých částic v případě, že detekovaná hladina tuhých částic je nad uvedenou cílovou-Μhodnotou hladiny tuhých částic a v případě, že zde není žádný požadavek na zvýšení rychlosti recirkulace tuhých částic z uvedeného skladovacího zařízení tuhých částic do zmíněného reaktoru.
- 17. ) Způsob řízení teploty lože v cirkulačním fluidním ’(suspenzním) lož’i podle nároku 15., který se dále skládá z kroku, kdy nedochází k vyprázdnění tuhých částic z uvedeného skladovacího zařízení tuhých částic v případě, že detekovaná hladina tuhých částic je pod uvedenou cílovou hodnotou hladiny tuhých částic.
- 18. ) Způsob řízení teploty lože v cirkulačním fluidním (suspenzním) loži podle nároku 11., který se dále skládá z kroku, kdy dochází k recirkulaci první části již zmíněných dále nashromážděných tuhých částic přímo nazpět do spodní části uvedeného reaktorového pouzdra a to skrze recirkulační systém a pak dochází k dopravě druhé části již zmíněných dále nashromážděných tuhých částic skrze dopravní systém tuhých částic do zmíněného skladovacího zařízení tuhých částic.
- 19. ) Způsob řízení teploty lože v cirkulačním fluidním (suspenzním) loži podle nároku 18., který se dále skládá z kroku, kdy dochází k řízení rychlosti' recirkulace tuhých částic z uvedeného skladovacího zařízení tuhých částic do spodní části reaktorového pouzdra a to pomocí řízení rychlosti vstřikování tuhých částic z uvedeného skladovacího zařízení tuhých částic skrze vstřikovací systém do zmíněného reaktorového pouzdra.
- 20. ) Způsob řízení teploty lože v cirkulačním fluidním (suspenzním) loži podle nároku 18., který se dále skládá z kroku, kdy dochází k ustavení cílové úrovně hladiny tuhých částic pro zmíněné skladovací zařízení tuhých částic, dále-42k detekci úrovně hladiny tuhých částic ve zmíněném skladovacím zařízení tuhých částic, k porovnání zmíněné cílové úrovně hladiny tuhých částic se zmíněnou detekovanou úrovní hladiny tuhých částic, a k řízení úrovně hladiny tuhých částic ve skladovacím zařízení tuhých částic, kdy je toto řízení založeno- ”ňa tomto ’ srovnání a to pomocí regulování průtoku tuhých částic ze zmíněného sekundárního separátoru částic skrze uvedený dopravní systém tuhých částic do uvedeného skladovacího zařízení tuhých částic.
- 21. ) Způsob řízení teploty lože v cirkulačním fluidním (suspenzním) loži podle nároku 18., který se dále skládá z kroku, kdy dochází k ustavení cílové úrovně hladiny tuhých částic pro násypku, umístěnou pod sekundárním separátorem částic, k detekování hladiny tuhých částic v této násypce, k porovnání cílové hodnoty hladiny tuhých částic s detekovanou úrovní hladiny tuhých částic, a k vyprázdnění tuhých částic z této násypky v případě, že tato detekovaná úroveň hladiny tuhých částic v uvedené násypce je nad touto cílovou hodnotou tuhých částic, a v případě, že zde není žádný požadavek na zvýšení hladiny tuhých částic ve skladovacím zařízení, a v případě, že zde není žádný požadavek na zvýšení rychlosti recirkulace tuhých částic do zmíněného reaktoru.
- 22. ) Způsob řízení teploty lože v cirkulačním fluidním (suspenzním) loži podle nároku 21., který se dále skládá z kroku, kdy nedochází k vyprázdnění tuhých částic ze zmíněné násypky v případě, že uvedená detekovaná úroveň hladiny tuhých částic v této násypce je pod danou cílovou hodnotou hladiny tuhých částic.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/198,694 US5363812A (en) | 1994-02-18 | 1994-02-18 | Method and apparatus for controlling the bed temperature in a circulating fluidized bed reactor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ9602388A3 true CZ9602388A3 (cs) | 2001-04-11 |
| CZ294253B6 CZ294253B6 (cs) | 2004-11-10 |
Family
ID=22734407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ19962388A CZ294253B6 (cs) | 1994-02-18 | 1995-01-26 | Reaktor s cirkulačním fluidním ložem a způsob regulování teploty cirkulačního fluidního lože pevných částic u tohoto reaktoru |
Country Status (16)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5363812A (cs) |
| EP (1) | EP0745206B1 (cs) |
| CN (1) | CN1126908C (cs) |
| AT (1) | ATE179788T1 (cs) |
| AU (1) | AU1835095A (cs) |
| BG (1) | BG62709B1 (cs) |
| CZ (1) | CZ294253B6 (cs) |
| DE (1) | DE69509501T2 (cs) |
| HU (1) | HU218059B (cs) |
| PL (1) | PL179305B1 (cs) |
| RO (1) | RO117398B1 (cs) |
| RU (1) | RU2119120C1 (cs) |
| SK (1) | SK284253B6 (cs) |
| TR (1) | TR28549A (cs) |
| TW (1) | TW243511B (cs) |
| WO (1) | WO1995022717A1 (cs) |
Families Citing this family (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5464597A (en) * | 1994-02-18 | 1995-11-07 | Foster Wheeler Energy Corporation | Method for cleaning and cooling synthesized gas |
| US5455011A (en) * | 1994-02-28 | 1995-10-03 | The Babcock & Wilcox Company | System and method for heating and gasification of residual waste liquor |
| US5507238A (en) * | 1994-09-23 | 1996-04-16 | Knowles; Bruce M. | Reduction of air toxics in coal combustion gas system and method |
| SE9601391L (sv) * | 1996-04-12 | 1997-10-13 | Abb Carbon Ab | Förfarande för förbränning och förbränningsanläggning |
| JPH10253011A (ja) * | 1997-03-13 | 1998-09-25 | Hitachi Zosen Corp | 燃焼装置 |
| AUPO663297A0 (en) * | 1997-05-07 | 1997-05-29 | Technological Resources Pty Limited | Enhanced heat transfer |
| US6418866B1 (en) * | 1998-06-16 | 2002-07-16 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Operating method of fluidized-bed incinerator and the incinerator |
| US6095095A (en) * | 1998-12-07 | 2000-08-01 | The Bacock & Wilcox Company | Circulating fluidized bed reactor with floored internal primary particle separator |
| US6324490B1 (en) | 1999-01-25 | 2001-11-27 | J&L Fiber Services, Inc. | Monitoring system and method for a fiber processing apparatus |
| US6269778B1 (en) * | 1999-12-17 | 2001-08-07 | The Babcock & Wilcox Company | Fine solids recycle in a circulating fluidized bed |
| FI20010676A0 (fi) * | 2001-04-02 | 2001-04-02 | Einco Oy | CSC-reaktori |
| RU2006114036A (ru) * | 2003-09-26 | 2006-08-27 | Ибара Корпорейшн (JP) | Система удаления негорючих материалов из печи с псевдоожиженным слоем |
| JP5021999B2 (ja) * | 2006-10-20 | 2012-09-12 | 三菱重工業株式会社 | 難燃性燃料用バーナ |
| DE102007009758B4 (de) * | 2007-02-27 | 2024-11-28 | Metso Outotec Finland Oy | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung eines Feststoffstromes |
| FI20075574A7 (fi) * | 2007-08-16 | 2009-04-30 | Einco Oy | Menetelmä kiertomassareaktorin toiminnan parantamiseksi sekä menetelmän toteuttava kiertomassareaktori |
| US7770543B2 (en) * | 2007-08-29 | 2010-08-10 | Honeywell International Inc. | Control of CFB boiler utilizing accumulated char in bed inventory |
| US7722722B2 (en) * | 2007-11-16 | 2010-05-25 | Brunob Ii B.V. | Continuous fluid bed reactor |
| US8069824B2 (en) * | 2008-06-19 | 2011-12-06 | Nalco Mobotec, Inc. | Circulating fluidized bed boiler and method of operation |
| JP5417753B2 (ja) * | 2008-07-11 | 2014-02-19 | 株式会社Ihi | 循環流動層ガス化炉 |
| US9163830B2 (en) | 2009-03-31 | 2015-10-20 | Alstom Technology Ltd | Sealpot and method for controlling a solids flow rate therethrough |
| CN102463078B (zh) * | 2010-11-05 | 2013-08-28 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种沸腾床催化剂在线加注系统 |
| FI124100B (fi) * | 2011-01-24 | 2014-03-14 | Endev Oy | Menetelmä kiertomassareaktorin toiminnan parantamiseksi ja menetelmän toteuttava kiertomassareaktori |
| KR101329032B1 (ko) * | 2011-04-20 | 2013-11-14 | 주식회사 실리콘밸류 | 다결정 실리콘 제조장치 및 이를 이용한 다결정 실리콘의 제조방법 |
| FR2980258B1 (fr) * | 2011-09-20 | 2017-12-29 | Ifp Energies Now | Procede de combustion en boucle chimique avec elimination des cendres et fines dans la zone de reduction et installation utilisant un tel procede |
| CN103542407A (zh) * | 2013-10-28 | 2014-01-29 | 凤阳海泰科能源环境管理服务有限公司 | 一种循环流化床锅炉飞灰再循环装置及飞灰再循环方法 |
| CN106838932A (zh) * | 2017-01-15 | 2017-06-13 | 浙江富春江环保热电股份有限公司 | 污泥焚烧脱硝系统 |
| CN107062210A (zh) * | 2017-05-24 | 2017-08-18 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种循环流化床锅炉负荷调整装置和方法 |
| CN110953578B (zh) * | 2019-12-20 | 2024-06-11 | 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 | 具有宽负荷调节能力的化学链反应装置及其控制方法 |
| WO2021213643A1 (en) | 2020-04-22 | 2021-10-28 | Sumitomo SHI FW Energia Oy | A fluidized bed reactor system and a method of operating a fluidized bed reactor system |
Family Cites Families (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB349915A (en) * | 1930-03-01 | 1931-06-01 | Stratton Engineering Corp | Improvements in and relating to the combustion of fuel |
| US2083764A (en) * | 1935-11-13 | 1937-06-15 | Master Separator And Valve Com | Scrubber |
| US3759014A (en) * | 1971-05-12 | 1973-09-18 | Kennecott Copper Corp | Method and apparatus for dislodging accumulated dust from dust collecting elements |
| US4165717A (en) * | 1975-09-05 | 1979-08-28 | Metallgesellschaft Aktiengesellschaft | Process for burning carbonaceous materials |
| US4253425A (en) * | 1979-01-31 | 1981-03-03 | Foster Wheeler Energy Corporation | Internal dust recirculation system for a fluidized bed heat exchanger |
| CA1225292A (en) * | 1982-03-15 | 1987-08-11 | Lars A. Stromberg | Fast fluidized bed boiler and a method of controlling such a boiler |
| FR2526182B1 (fr) * | 1982-04-28 | 1985-11-29 | Creusot Loire | Procede et dispositif de controle de la temperature d'un lit fluidise |
| US4589352A (en) * | 1983-02-18 | 1986-05-20 | Nederlandse Centrale Organisatie Voor Toegepast-Natuurivetenschap- | Fluidized bed combustion apparatus |
| FR2545831B1 (fr) * | 1983-05-13 | 1987-03-20 | Sandoz Sa | Nouvelles compositions ignifugeantes |
| FR2563119B1 (fr) * | 1984-04-20 | 1989-12-22 | Creusot Loire | Procede de mise en circulation de particules solides a l'interieur d'une chambre de fluidisation et chambre de fluidisation perfectionnee pour la mise en oeuvre du procede |
| US4672918A (en) * | 1984-05-25 | 1987-06-16 | A. Ahlstrom Corporation | Circulating fluidized bed reactor temperature control |
| FI85414C (fi) * | 1985-01-29 | 1992-04-10 | Ahlstroem Oy | Anordning foer avskiljning av fast material ur roekgaserna fraon en reaktor med cirkulerande baedd. |
| FI850372A0 (fi) * | 1985-01-29 | 1985-01-29 | Ahlstroem Oy | Panna med cirkulerande baedd. |
| US4594967A (en) * | 1985-03-11 | 1986-06-17 | Foster Wheeler Energy Corporation | Circulating solids fluidized bed reactor and method of operating same |
| FR2587090B1 (fr) * | 1985-09-09 | 1987-12-04 | Framatome Sa | Chaudiere a lit fluidise circulant |
| SE451501B (sv) * | 1986-02-21 | 1987-10-12 | Asea Stal Ab | Kraftanleggning med centrifugalavskiljare for aterforing av material fran forbrenningsgaser till en fluidiserad bedd |
| US4679511A (en) * | 1986-04-30 | 1987-07-14 | Combustion Engineering, Inc. | Fluidized bed reactor having integral solids separator |
| US4640201A (en) * | 1986-04-30 | 1987-02-03 | Combustion Engineering, Inc. | Fluidized bed combustor having integral solids separator |
| SE457661B (sv) * | 1986-06-12 | 1989-01-16 | Lars Axel Chambert | Saett och reaktor foer foerbraenning i fluidiserad baedd |
| DE3640377A1 (de) * | 1986-11-26 | 1988-06-09 | Steinmueller Gmbh L & C | Verfahren zur verbrennung von kohlenstoffhaltigen materialien in einem wirbelschichtreaktor und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
| US4717404A (en) * | 1987-02-27 | 1988-01-05 | L.A. Dreyfus Company | Dust separator |
| US4732113A (en) * | 1987-03-09 | 1988-03-22 | A. Ahlstrom Corporation | Particle separator |
| JP2637449B2 (ja) * | 1988-01-12 | 1997-08-06 | 三菱重工業株式会社 | 流動床燃焼方法 |
| US4915061A (en) * | 1988-06-06 | 1990-04-10 | Foster Wheeler Energy Corporation | Fluidized bed reactor utilizing channel separators |
| US4891052A (en) * | 1989-02-21 | 1990-01-02 | The Babcock & Wilcox Company | Impingement type solids collector discharge restrictor |
| US4992085A (en) * | 1990-01-08 | 1991-02-12 | The Babcock & Wilcox Company | Internal impact type particle separator |
| US5159884A (en) * | 1990-07-02 | 1992-11-03 | Malick Franklin S | Automatic incinerator apparatus |
| DE4102959A1 (de) * | 1991-02-01 | 1992-08-13 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zum verbrennen von kohle in der zirkulierenden wirbelschicht |
| US5218932A (en) * | 1992-03-02 | 1993-06-15 | Foster Wheeler Energy Corporation | Fluidized bed reactor utilizing a baffle system and method of operating same |
-
1994
- 1994-02-18 US US08/198,694 patent/US5363812A/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-03-24 TW TW083102572A patent/TW243511B/zh active
- 1994-03-28 TR TR00229/94A patent/TR28549A/xx unknown
-
1995
- 1995-01-26 EP EP95910134A patent/EP0745206B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-01-26 AU AU18350/95A patent/AU1835095A/en not_active Abandoned
- 1995-01-26 PL PL95316004A patent/PL179305B1/pl unknown
- 1995-01-26 HU HU9602258A patent/HU218059B/hu unknown
- 1995-01-26 WO PCT/US1995/001136 patent/WO1995022717A1/en not_active Ceased
- 1995-01-26 CN CN95191689A patent/CN1126908C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1995-01-26 DE DE69509501T patent/DE69509501T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-01-26 SK SK1070-96A patent/SK284253B6/sk not_active IP Right Cessation
- 1995-01-26 AT AT95910134T patent/ATE179788T1/de active
- 1995-01-26 CZ CZ19962388A patent/CZ294253B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1995-01-26 RO RO96-01666A patent/RO117398B1/ro unknown
- 1995-01-26 RU RU96118465A patent/RU2119120C1/ru active
-
1996
- 1996-08-16 BG BG100788A patent/BG62709B1/bg unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ATE179788T1 (de) | 1999-05-15 |
| SK284253B6 (sk) | 2004-12-01 |
| RO117398B1 (ro) | 2002-02-28 |
| PL316004A1 (en) | 1996-12-23 |
| TW243511B (en) | 1995-03-21 |
| RU2119120C1 (ru) | 1998-09-20 |
| SK107096A3 (en) | 1997-10-08 |
| DE69509501T2 (de) | 1999-12-16 |
| US5363812A (en) | 1994-11-15 |
| EP0745206A1 (en) | 1996-12-04 |
| AU1835095A (en) | 1995-09-04 |
| TR28549A (tr) | 1996-09-30 |
| EP0745206B1 (en) | 1999-05-06 |
| EP0745206A4 (en) | 1997-05-14 |
| HU9602258D0 (en) | 1996-10-28 |
| CN1126908C (zh) | 2003-11-05 |
| BG62709B1 (bg) | 2000-05-31 |
| WO1995022717A1 (en) | 1995-08-24 |
| CZ294253B6 (cs) | 2004-11-10 |
| CN1141073A (zh) | 1997-01-22 |
| BG100788A (en) | 1997-08-29 |
| HU218059B (hu) | 2000-05-28 |
| HUT76503A (en) | 1997-09-29 |
| DE69509501D1 (de) | 1999-06-10 |
| PL179305B1 (pl) | 2000-08-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ294253B6 (cs) | Reaktor s cirkulačním fluidním ložem a způsob regulování teploty cirkulačního fluidního lože pevných částic u tohoto reaktoru | |
| CA1225292A (en) | Fast fluidized bed boiler and a method of controlling such a boiler | |
| CA1207598A (en) | Fluidized reinjection of carryover in a fluidized bed combustor | |
| RU96118465A (ru) | Способ и устройство для регулирования температуры слоя в реакторе с циркулирующим псевдоожиженным слоем | |
| CZ20014680A3 (cs) | Způsob a zařízení pro manipulaci s částicovým materiálem pod vysokým tlakem | |
| EP2414732B1 (en) | Sealpot and method for controlling a solids flow rate therethrough | |
| CN104837549A (zh) | 具有提高的可靠性的床内固体控制阀 | |
| US5707198A (en) | Method and device for discharging particulate material from a pressurized container | |
| CA2256893C (en) | Method of and apparatus for decreasing attack of detrimental components of solid particle suspensions on heat transfer surfaces | |
| US4813381A (en) | Controlling thermal transmission rate at a fast fluidized bed reactor | |
| CN111701853B (zh) | 一种细粉分离装置和化学链煤气化系统及方法 | |
| CA2158272C (en) | A fluidized bed reactor system and a method of manufacturing the same | |
| JPS6240605B2 (cs) | ||
| RU2845764C1 (ru) | Система подготовки угля для котлов с кипящим слоем | |
| JP4906495B2 (ja) | ボイラ設備および、灰を灰処理設備側に搬送するフィーダの制御方法 | |
| JPS6149912A (ja) | 流動層燃焼プラントの運転方法 | |
| WO1997039279A1 (en) | A method of combustion and a combustion plant | |
| KR890002920B1 (ko) | 배출된 입자를 고체 연료 보일러로 재투사시키기 위한 방법과 장치 | |
| JP2003075093A (ja) | ショットクリーニング装置とその運用方法 | |
| JP2909298B2 (ja) | 燃焼炉の流動層の層高制御装置 | |
| CN121911312A (zh) | 固体颗粒稳定循环工艺、固体颗粒循环调节装置和流化床换热系统 | |
| CN111282726A (zh) | 气动干扰装置、气动式旋风分离器及其分离效率控制方法 | |
| JPH04110509A (ja) | 加圧流動層燃焼装置 | |
| JPH09166303A (ja) | 加圧流動層ボイラの飛散灰処理装置 | |
| JPS59137701A (ja) | 流動層ボイラの負荷制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MK4A | Patent expired |
Effective date: 20150126 |