EP0309492A1 - Wirbelschichtfeuerungsanlage mit feststoffrezirkulation - Google Patents
Wirbelschichtfeuerungsanlage mit feststoffrezirkulationInfo
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- EP0309492A1 EP0309492A1 EP88901266A EP88901266A EP0309492A1 EP 0309492 A1 EP0309492 A1 EP 0309492A1 EP 88901266 A EP88901266 A EP 88901266A EP 88901266 A EP88901266 A EP 88901266A EP 0309492 A1 EP0309492 A1 EP 0309492A1
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Definitions
- the invention relates to a fluidized bed combustion system with solids recirculation, with a combustion chamber, at least one solids separator connected downstream of the combustion chamber on the flue gas side, one flue gas duct downstream of the solids separator and at least two secondary heating surfaces in the flue gas duct.
- a fluidized bed combustion system is known from WO 83/03294, in which a labyrinth separator is arranged at the upper end of the combustion chamber in such a way that the separated solids fall into a separate storage room and the flue gas enters a falling flue gas flue.
- the applicant of the present invention proposed an arrangement in which the labyrinth separator is arranged directly in the upper region of the combustion chamber, and this leads the separated solids onto at least one wall surface on which the solids are covered or not covered - drain down.
- This object is achieved in that at least a portion of the flue gas flue with at least one secondary heating surface, preferably superheater, is arranged above the combustion chamber to form a structural unit with the latter.
- a partition is arranged between the partial section of the flue gas flue and the combustion chamber, below which the flue gas laden with solids can be removed from the combustion chamber and above which the flue gas is at least an outside cyclone cleaned flue gas can be introduced into the section.
- the partition is preferably arranged at an incline in order to be able to remove the flying dust which is still settling out of the flue gas and which is not also separated in the solids separator.
- a structure comparable to the tower boilers of other types of firing can be achieved if a large number or all of the secondary heating surfaces are arranged in the flue gas duct above the firing chamber.
- Solids separator and a flue gas flue which also has a falling section
- FIG. 2 shows an embodiment of the furnace, in which all secondary heating surfaces are arranged in a section of the flue gas flue, which forms a structural unit with the furnace,
- FIG. 3 shows an embodiment comparable to FIG. 1, but with an internal labyrinth separator and
- FIG. 4 shows an embodiment comparable to FIG. 2 with an internal labyrinth separator.
- a combustion chamber (1) and a first section (2) of a flue gas flue (3) connected downstream of the combustion chamber are combined to form an assembly.
- section (2) is switched on as an evaporator in the water-steam circuit of the combustion system.
- the dashed circles indicate, however, that the upper part of the wall pipe can also be switched as an overheat.
- a secondary heating surface (5) preferably connected as a superheater heating surface, is arranged.
- the combustion chamber (1) is separated from the section (2) by an inclined partition. Flue gas laden with solids is drawn off below the partition (6) and fed to a solids separator, preferably a cyclone (7). The separated solid is fed into the combustion chamber above the fluidized bed (8).
- the cyclone (7) shown in FIG. 1 is tubular; however, it is also possible to use a brick cyclone.
- the flue gas cleaned from the solid enters the section (2) above the partition (6) and is deflected towards the secondary heating surface (5).
- the floor is inclined to one side and the solid is drawn off via appropriate devices, as is shown schematically by the arrow (9). From the subsection
- the flue gas enters a falling section (10) of the flue gas flue, in which further secondary heating surfaces (11) and (12) are arranged.
- the post-heating surface (11) can be connected, for example, as a feed water preheater and the post-heating surface (12) as an air preheater.
- the present invention is not limited to the division and assignment of the secondary heating surfaces described above.
- solids are separated on a labyrith separator (13) that separates the combustion chamber (1) from the flue gas section (2).
- the separated solids are discharged to the left in FIG. 3 from the individual gutters (14) and in the shafts (15) derived down into the firebox.
- FIGS. 1 to 4 From the description of FIGS. 1 to 4 it can be seen that by arranging at least one secondary scarf in a flue gas duct section which represents a structural extension of the combustion chamber, an extremely compact construction of the combustion system is achieved, the combustion chamber pipe and the pipe section of the section also being a functional unit form, such as form the usual screw winding of a BENSON boiler.
- Fuel and air supply are not shown in the figures for the sake of simplicity. For this, e.g. reference is made to the prior art mentioned in the introduction to the description.
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Description
B e s c h re i b u n g
Wirbelschichtfeuerungsanlage mit Feststoffrezirkulation
Die Erfindung betrifft eine Wirbelschichtfeuerungsanlage mit Feststoffrezirkulation, mit einem Feuerraum, mindestens einem dem Feuerraum rauchgasseitig nachgeschalteten Feststoffabscheider, einem dem Feststoffabscheider nachgeschalteten Rauchgaszug und mindestens zwei Nachschaltheizflächen im Rauchgaszug.
Aus der Mitteilung Nr. 156 der Deutschen Babcock Werke AG "Die verschiedenen Verfahren der Wirbelschichtfeuerung", (1984), Seiten 1-7 sind aus Bild 7 und 8 derartige Feuerungen mit außenliegenden Zyklonen als Feststoffabschei dem bekannt, bei denen den Zyklonen ein fallender Rauchgaszug nachgeschaltet ist, in dem eine Vielzahl von Nachschalthei zfl ächen angeordnet sind. Das feststoffbeladene Rauchgas wird am oberen Ende des Feuerraumes entnommen, dem Zyklon zugeführt und verläßt diesen unter zweimaliger Umlenkung um 90° und tritt in den fallenden Rauchgaszug ein.
Aus der WO 83/03294 ist eine Wirbelschichtfeuerungsanlage bekannt, bei der am oberen Ende des Feuerraumes ein Labyrinthabscheider angeordnet ist derart, daß der abgeschiedene Feststoff in einen gesonderten Vorratsraum einfällt, und das Rauchgas in einen fallenden Rauchgaszug eintritt.
Mit der Anmeldung P 36 40 377 vom 26.11.1986 hat d i e Anmelderin der vorliegenden Erfindung eine Anorndung vorgeschlagen, bei der Labyrinthabscheider direkt im oberen Bereich des Feuerraumes angeordnet ist, und dieser die abgeschiedenen Feststoffe auf mindestens eine Wandfläche führt, an der die Feststoffe - gedeckt oder nicht gedeckt - nach unten abfließen.
Bei allen bekannten Wirbelschichtfeuerungsanlagen wird der von dem Feuerraum in der Anlage eingenommene Aufstellraum in unzureichender Weise ausgenutzt und somit die von anderen Feuerungsanlagen bekannte Kompaktheit nicht erreicht.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Wirbelschichtfeuerungsanlage der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art zu schaffen, die zu einem wesentlich kompakteren Aufbau der Anlage führt.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß mindestens ein Teilabschnitt des Rauchgaszuges mit mindestens einer Nachschaltheizflache, vorzugsweise Überhitzer, oberhalbdes Feuerraumes unter Ausbildung einer Baueinheit mit diesem angeordnet ist.
Mit dieser Anordnung wird nicht nur eine kompakte Baueinheit erreicht, sondern auch der Aufbau dieser Baueinheit vereinfacht, da die Berohrung des Feuerraumes wie bei einem Turmkessel in die Berohrung des Teilabschnittes des Rauchgaszuges übergehen kann.
Wenn die Feststoffabscheidung in an sich bekannter We i se in einem außenliegenden Zyklon erfolgen soll, ist es zweckmäßig, daß zwischen dem Teilabschnitt des Rauchgaszuges und dem Feuerraum eine Trennwand angeordnet ist, unterhalb derer feststoffbeladenes Rauchgas aus dem Feuerraum abziehbar und oberhalb derer das in mindestens
einem außenliegenden Zyklon gereinigte Rauchgas in den Teilabschnitt einführbar ist. Die Trennwand ist vorzugsweise geneigt angeordnet, um den sich noch aus dem Rauchgas absetzenden Flugstaub abziehen zu können, der nicht in dem Feststoffabscheider mit abgeschieden wird.
Bei Verwendung eines innenliegenden Labyrinthabscheiders gemäß der Patentanmeldung P 36 40 377 ist es zweckmäßig, daß sich dieser zwischen dem Feuerraum und dem Teilabschnitt des Rauchgaszuges erstreckt.
Zu einem mit den Turmkesseln anderer Feuerungsarten vergleichbaren Aufbau gelangt man, wenn eine Vielzahl oder alle Nachschaltheizflächen in dem Rauchgaszug oberhalb des Feuerraumes angeordnet sind.
Es ist jedoch auch möglich, daß auf den Teilabschnitt oberhalb des Feuerraumes ein fallender Teilabschnitt folgt, in dem weitere Nachschaltheizflächen angeordnet sind.
Die Erfindung soll nun anhand der beigefügten Figuren näher erläutert werden. Es zeigen
Fig.1 eine Feuerungsanlage mit außenliegendem
Feststoffabscheider und einem Rauchgaszug, der auch einen fallenden Teilabschnitt aufweist,
Fig.2 eine Ausführungsform der Feuerungsanlage, bei der alle Nachschaltheizflachen in einem Teilabschnitt des Rauchgaszuges angeordnet sind, der mit dem Feuerraum eine bauliche Einheit bildet,
Fig.3 eine Ausführungsform vergleichbar Fig.1, jedoch mit innenliegendem Labyrinthabscheider und
Fig.4 eine Ausführungsform vergleichbar Fig.2 mit innenliegendem Labyrinthabscheider.
Bei der Wirbelschichtfeuerungsanlage gemäß Figur 1 sind ein Feuerraum (1) und ein erster Teilabschnitt (2) eines dem Feuerraum nachgeschalteten Rauchgaszuges (3) zu e i ner Baugruppe zusammengefaßt. Die Berohrung (4) von Feuerraum
(1) und Teilabschnitt (2) ist als Verdampfer in den Wasser-Dampf-Kreislauf der Feuerungsanlage eingeschaltet. Durch die gestrichelten Kreise ist jedoch angedeutet, daß der obere Teil der Wandberohrung auch als Überh i tze r geschaltet werden kann.
In dem Teilabschnitt (2) des Rauchgaszuges (3) ist eine vorzugsweise als Überhitzerheizfläche geschaltete Nachschaltheizflache (5) angeordnet.
Der Feuerraum (1) ist von dem Teilabschnitt (2) durch eine geneigte Trennwand getrennt. Unterhalb der Trennwand (6) wird mit Feststoff beladenes Rauchgas abgezogen und einem Feststoffabscheider, vorzugsweise Zyklon (7) zugeführt. Der abgeschiedene Feststoff wird dem Feuerraum oberhalb des Wirbelschichtbodens (8) zugeführt. Der in der Figur 1 dargestellte Zyklon (7) ist berohrt; es ist jedoch auch möglich, einen gemauerten Zyklon einzusetzen.
Das vom Feststoff gereinigte Rauchgas tritt in den Teilabschnitt (2) oberhalb der Trennwand (6) ein und wird in Richtung auf die Nachschaltheizflache (5) umgelenkt. Um den bei der Umlenkung und an der Nachschaltheizflache abgeschiedenen Flugstaub abziehen zu können, ist der Boden zu einer Seite geneigt, und der Feststoff wird über entsprechende Einrichtungen abgezogen, wie die schematisch durch den Pfeil (9) dargestellt ist. Aus dem Teilabschnitt
(2) des Rauchgaszuges (3) tritt das Rauchgas in einen fallenden Teilabschnitt (10) des Rauchgaszuges ein, in dem weitere Nachschaltheizflächen (11) und (12) angeordnet sind. Die Nachschaltheizflache (11) kann z.B. als Speisewasservorwärmer und die Nachschaltheizflache (12) als Luftvorwärmer geschaltet sein. Die vorliegende
Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebene Aufteilung und Zuordnung der Nachschaltheizflächen beschränkt.
Bei der in der Figur 2 gezeigten Ausführungsform, bei der mehrere, vorzugsweise alle Nachschaltheizflachen in dem Teilabschnitt (2) des Rauchgaszuges angeordnet sind, wird ein turmartiger Aufbau der Feuerungsanlage verwirklicht. Der Einfachheit halber ist die obere Nachschaltheizfläche mit dem Doppelbezugszeichen (11, 12) versehen.
Bei der in der Figur 3 gezeigten Ausführungsform erfolgt eine Feststoffabscheidung an einem den Feuerraum (1) vom Rauchgaszugteilabschnitt (2) abtrennenden Labyrithabscheider (13) der abgeschiedene Feststoff wird von den einzelnen Fangrinnen (14) nach links in der Figur 3 abgeführt und in den Schächten (15) in den Feuerraum nach unten abgeleitet. Hinsichtlich der Beschreibung und der Offenbarung wird hier ausdrücklich auf die Offenbarung der DE-OS 36 40 377 verwiesen und diese auch zum Gegenstand der Offenbarung der vorliegenden Anmeldung gemacht.
Aus der Beschreibung der Figuren 1 bis 4 geht hervor, daß durch die Anordnung mindestens einer Nachschal theizf lache in einem eine bauliche Verlängerung des Feuerraumes darstellenden Rauchgaszugteilabschnitt ein äußerst kompakter Aufbau der Feuerungsanlage erreicht wird, wobei die Feuerraumberohrung und die Berohrung des Teilabschnittes ebenfalls eine funktionale Einheit bilden, wie z.B. die übliche Schraubenwicklung eines BENSON-Kessels bilden.
Brennstoff- und Luftzufuhr sind in den Figuren aus Gründen der Einfachheit nicht mit dargestellt. Hierzu wird z.B. auf den in der Beschreibungseinleitung genannten Stand der Technik verwiesen.
(Hierzu 2 Blatt Zeichnungen)
Claims
1. Wirbelschichtfeuerung mit Feststoffrezirkulation, mit einem Feuerraum, mindestens einem dem Feuerraum rauchgasseitig nachgeschalteten Feststoffabscheider, einem dem Feststoffabscheider nachgeschalteten Rauchgaszug und mindestens zwei Nachschaltheizflächen im Rauchgaszug, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß mindestens ein Teilabschnitt(2) des Rauchgaszuges (3) mit mindestens einer Nachschaltheizfläche (5; 11; 12), vorzugsweise Überhitzer, oberhalb des Feuerraumes (1) unter Ausbildung einer Baueinheit mit diesem angeordnet ist.
2. Wirbelschichtfeuerungsanlage nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zwischen dem Teilabschnitt (2) des Rauchgaszuges (3) und dem Feuerraum (1) eine Trennwand (6) angeordnet ist, unterhalb derer feststoffbeladenes Rauchgas aus dem Feuerraum (1) abziehbar und oberhalb derer das in mindestens einem außenliegenden Zyklon (7) gereinigte Rauchgas in den Teilabschnitt (2) eϊnführbar ist.
3. Wirbelschichtfeuerungsanlage nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Trennwand (6) geneigt ist.
Wirbelschichtfeuerungsanlage nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß sich zwischen dem Feuerraum (1) und dem Teilabschnitt (2) des Rauchgaszuges (3) ein innenliegender Labyrinthabscheider (13) erstreckt.
5. Wirbelschichtfeuerungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß eine Vielzahl oder alle Nachschaltheizflächen (5, 11, 12) in dem Rauchgaszug (3) oberhalb des Feuerraumes (1) angeordnet sind.
6. Wirbelschichtfeuerungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß auf den Teilabschnitt (2) oberhalb des Feuerraumes (1) ein fallender Teilabschnitt (10) folgt, in dem weitere Nachschalthei zfl ächen (11, 12) angeordnet sind.
7. Wirbelschichtfeuerungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Berohrung des Feuerraumes (1) und die Berohrung des oberhalb des Feuerraumes angeordneten Teilabschnittes (2) eine funktionale Einheit bilden.
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