PL163802B1 - Reaction chamber of a fluidized bed reactor - Google Patents
Reaction chamber of a fluidized bed reactorInfo
- Publication number
- PL163802B1 PL163802B1 PL90283760A PL28376090A PL163802B1 PL 163802 B1 PL163802 B1 PL 163802B1 PL 90283760 A PL90283760 A PL 90283760A PL 28376090 A PL28376090 A PL 28376090A PL 163802 B1 PL163802 B1 PL 163802B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- water screen
- section
- reactor chamber
- water
- bent
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 88
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 22
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 abstract description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 8
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 11
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 9
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000002939 deleterious effect Effects 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 239000003077 lignite Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000010310 metallurgical process Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
- 239000002916 wood waste Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23M—CASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F23M5/00—Casings; Linings; Walls
- F23M5/08—Cooling thereof; Tube walls
-
- 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
- F22B31/0015—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 for boilers of the water tube type
- F22B31/003—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 for boilers of the water tube type with tubes surrounding the bed or with water tube wall partitions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
- F22B37/02—Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
- F22B37/10—Water tubes; Accessories therefor
- F22B37/107—Protection of water tubes
- F22B37/108—Protection of water tube walls
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C10/00—Fluidised bed combustion apparatus
- F23C10/02—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C10/00—Fluidised bed combustion apparatus
- F23C10/18—Details; Accessories
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/00008—Controlling the process
- B01J2208/00017—Controlling the temperature
- B01J2208/00477—Controlling the temperature by thermal insulation means
- B01J2208/00495—Controlling the temperature by thermal insulation means using insulating materials or refractories
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
1. Komora reaktora ze zlozem fluidalnym po- siadajaca siatke przy dnie komory reaktora oraz sciany ograniczajace komore reaktora, które to sciany posia- daja w górnej czesci zasadniczo pionowa sekcje górna ekranu wodnego utworzonego z rur polaczonych ze- brami lub plytami, w dolnej czesci sekcje dolna ekranu wodnego pokryta wykladzina ognioodporna oraz se- kcje posrednia ekranu wodnego pomiedzy górna se- kcja ekranu wodnego a wylozona ogniotrwale sekcja dolna, znamienna tym, ze przynajmniej jeden ekran wodny w sekcji posredniej (9) jest wygiety na zew- natrz wzgledem sekcji górnej ( 10) pod katem wzgle- dem plaszczyzny pionowej (14), a wewnetrzna powierzchnia (13) wykladziny ogniotrwalej (8) przy sekcji posredniej (9) ekranu wodnego lezy w tej samej plaszczyznie co plaszczyzna pionowa (14) zeber lub plyt (15) w sekcji górnej (10) ekranu wodnego ponad wykladzina ogniotrwala (8). FIG. 1 PL PL PL PL PL PL PL
Description
Przedmiotem wynalazku jest komora ptiktopa ze złożem fluide^ym, wyposażona w ściany z ekranem wodnym, a w szczególności nowa geometria ecian z ekranem wodnym w sekcji pośredniej pomiędzy sekcję górną ściany nit pokrytej wykładzinę a sekcję dolną ściany z wykładziną ogniotrwałą.
Reaktory ze złożem fluidalnym są używani w różnych procesach spalania, wymiany ciepła, chemicznych lub metalurgicznych. Zależnie od procesu, w komorę reaktora są fiunnspuoani lub wprowadzane w krążenie różne materiały złoża. W procesach spalania składnikami złoża fluidalnego mogę być cząstki paliwa takiego Jak węgiel, koks, węgiel brunatny, drewno, odpady drewna, odpady węgla lub torfu. Jak również iane częstki takie jak piasek, popiół, pochłaniacze siarki, katalizatory lub tlenki metali.
WytwappaJący ciepło reaktor ze złożem fluidalnym zwonepw pionowę komorę reaktora, posnwnwatcą zasadniczo pionowe ściany obwodowe. ściany te są wykonane jako ściany z ekranem wodnym lub ściany rurowi, w których pionowe pupy sę pouczone płaskownikami lub żebrami.
W dolnej części reaktora, ściany są zwykle pokryte wykładzinę ogniotrwałą wytrzymałą na ciepło i erozję. Gwałtowne puchy cząstek ściernych oraz względnie duże stężenie materiałów stałych prowadzi do stworzenia najbardziej erozyjnych warunków w diaaiJ strefie reaktora.
W określonych miejscach reaktora występuję przepływy materiału złoża skierowane tak do dołu Jak i do góry. Główny przepływ masowy zmienia w komorze reaktora kierunek tak
163 802 promieniowy Jak i osiowy. Największy, skierowany ku dołowi przepływ masy występuje w pobliżu ścian obrzeża. W miarę Jak w kierunku dna komory reaktora wzrasta gęstość cząstek, wzrasta również warstwa cząsteczek spadającycn wzdłuż ścian obrzeża. Grubość tej warstwy może wynosić 10-50 mm a nawet więcej. Każda zmiana kierunku spadającej na dół warstwy wywołuje erozje.
Górna krawędź wykładziny ogniotrwałej na ścianie ekranowej tworzy w komorze reaktora występ i wywołuje wirowy przepływ spadającej do dołu warstwy materiału złoża. Kierunek warstwy spadającej pionowo wzdłuż żeber łączących dwie sąsiadujące ze sobą rury zostaje częściowo zmieniony i skierowany wzdłuż granicznej linii wykładziny ogniotrwałej. Przepływ wirowy oraz poziomy przepływ cząstek wzdłuż linii granicznej wywołuje silną erozję rur ściany ekranowej, szczególnie w pobliżu wykładziny ogniotrwałej. Erozja ta stanowi szczególny problem w kotłach opalanych paliwem stałym, wykazujących wysoce erozyjne warunki.
Rury ścian ekranowych muszę być zetem co pewien czas kontrolowane 1 ewentualnie ponownie pokryte materiałem ochronnym lub zastąpione nowymi rurami. Wycięcie zużytych rur i zainstalowanie nowych względnie odnowienie warstwy ochronnej wymaga znacznego okresu postoju. Obydwa te zabiegi sę praco- i czasochłonne.
Problem erozji rur w reaktorach ze złożem fluidalnym jest dobrze znany i w przeszłości zaproponowano wiele rozwiązań dla zmniejszenia tej erozji. Jednakże rozwiązania te nie były w pełni uwieńczone sukcesem z tego względu, że stosowane w nich pokrycie ogniotrwałe ekranujęce rury wysoko w reaktorze zmniejsza erozję, ale Jednocześnie zmniejsze wymianą ciepła z rurami.
Próbowano również napawywania warstwy ochronnej rur w strefach szczególnie narażonych na uszkodzenia. Jednakże w warunkach silnej erozji trwałość tych napawań nie jest zbyt duża. Sugerowano również pokrywanie rur materiałem odpornym na ścieranie, na przykład spiekami metalowymi lub ceramicznymi. Jest to jednak rozwięzanie kosztowne i zmniejszające ilość ciepła przekazywanego do rur.
Proponowano także zmniejszenie szybkości przepływu cząstek wzdłuż ścian ekranowych przez dospawanie kołków lub innych przeszkód zmniejszających szybkosć przepływu częstek w pobliżu rur. Jednakże w reaktorze jest korzystne duża szybkość dla dobrej wymiany ciepła, zatem nie powinna być ona niepotrzebnie zmniejszene. W szwedzkim opisie petentowym SE 454.725 zaproponowano, by do rur w miejscach szczególnie narażonych na zuzycie przyspawywać zakrzywione segmenty. Ponadto, w szwedzkim opisie patentowym SE 452.360 dla zmniejszenia erozji wzdłuż ścian zaproponowano komorę reaktora, w której wszystkie ściany reaktora skierowane w górę nachylono do wewnątrz. Jednakże jest to rozwiązanie nie zawsze łatwe do realizacji.
Francuski opis patentowy FR 2593891 ujawnia komorę reaktora ze złożem fluidalnym, wyposażoną w chłodzone ściany rurowe. Według tego opisu, erozja ściany rurowej maleje przez zaprojektowanie powierzchni przekroju komory reaktora, malejęcej w sposób ciągły w kierunku przepływu gazu ku górze. Poprzez taki projekt budowy komory, płynący w górę strumień gazu wraz z zawieszonymi w nim cząstkami jest popychany do szyDszeęo przepływu w górę, tak Że przez wylot gazu opuszcza reaktor większa llość cząstek i nie zachodzi niszczący dolny przepływ cząstek. Tak więc, celem tego znanego rozwiązania jest porywanie możliwie największej ilości cząstek stałych w złożu fluidalnym w postaci przepływu ku górze, tak aby nie krążyły wewnętrz reaktora.
Ten rodzaj konstrukcji posiada kilka wad. Między innymi, nie może ona skutecznie pracować, ponieważ zawsze będzie występowe! dolny przepływ cząstek w sąsiedztwie ścian, a ponadto poprzez zmniejszenie powierzchni przekroju w sposób oczywisty maleje również powierzchnie przenoszenia ciepła dla odparowywania wrzącej wody i wytwarzania pary wodnej.
Tak więc, wzrasta również spadek ciśnienia poprzez reaktor, co powoduje zwiększenie mocy koniecznej do napędzenia reaktora.
Celem wynalazku jest opracowanie takiego rozkładu ścian z ekranem wodnym w komorze reaktora ze złożem fluidalnym, który będzie skutecznie i bez szkodliwych efektów ubocznych
163 802 minimalizował erozję w miejscach blisko wyłożonej ogniotrwałe części ścian, poprzez doprowadzenie do stanu, w którym w pobliżu wspomnianych ścian komory reaktora nie będzie występował praktycznie żaden dolny przepływ cząstek stałych.
Następnym celem wynalazku Jest skrócenie niezbędnego dla wymiany rur czas postoju ze złożem fluidalnym.
Komora reaktora ze złożem fluidalnym posiadająca siatkę przy dnie komory reaktora oraz ściany ograniczajęce komorę reaktora, które to ściany posiadają w górnej części zasadniczo pionową sekcję górną ekranu wodnego utworzonego z rur połączonych żebrami lub płytami, w dolnej części sekcję dolną ekranu wodnego pokrytą wykładzinę ognioodporną, oraz sekcję pośrednię ekranu wodnego pomiędzy górną sekcję ekranu wodnego a wyłożoną ogniotrwałe sekcję dolną, według wynalazku charakteryzuje się tym, że przynajmniej Jeden ekran wodny w sekcji pośredniej Jest wygięty na zewnętrz względem sekcji górnej pod kątem względem płaszczyzny pionowej, a wewnętrzna powierzchnia wykładziny ogniotrwałej przy sekcji pośredniej ekranu wodnego leży w tej samej płaszczyźnie co płaszczyzna pionowa żeber lub płyt w sekcji górnej ekranu wodnego ponad wykładzinę ogniotrwałą.
W tego rodzaju komorze, na najwyższej części wykładziny ogniotrwałej korzystnie Jest umieszczona płyta ekranująca, stanowiąca pionowe przedłużenie pionowych żeber lub płyt.
Druga postać komory reaktora według wynalazku charakteryzuje się tym, że przynajmniej jeden ekran wodny w sekcji pośredniej Jest wygięty na zewnętrz względem sekcji górnej pod kątem względem płaszczyzny pionowej, a wewnętrzna powierzchnia wykładziny ogniotrwałej przy sekcji poeredniej ekranu wodnego jest pochylona wewnętrznie ku dołowi i rozpoczyna się przy pionowej płaszczyźnie usytuowanej na zewnętrz względem płaszczyzny pionowej żeber lub płaskich płyt.
W obydwu postaciach komory reaktora według wynalazku usytuowana przy sekcji pośredniej ekranu wodnego wykładzina ogniotrwała korzystnie rozpoczyna się w odstępie poniżej wycięcia na zewnętrz ekranu wodnego i tworzy krawędź z tym ekranem wodnym.
Ekran wodny jest odgięty na zewnętrz korzystnie pod kątem 5-30° względem pionu. Korzystnie przynajmniej jeden odgięty na zewnętrz ekran wodny sekcji pośredniej jest powtórnie zagięty do pionu. W rozwiązaniu alternatywnym przynajmniej Jeden odgięty na zewnętrz ekran wodny sekcji pośredniej jest powtórnie zagięty do wewnątrz, pod kątem względem pionu. Ściany odgiętego na zewnętrz a następnie zagiętego do wewnątrz ekranu wodnego w sekcji pośredniej korzystnie stanowię przednią i/lub tylną ścianę komory reaktora.
Ekran wodny w sekcji pośredniej jest powtórnie zagięty do wewnątrz korzystnie pod kątem 5-30° względem pionu. Stosunek wysokości sekcji dolnej z wykładzinę ogniotrwałą względem wysokości sekcji górnej ekranu wodnego korzystnie wynosi 1:3 do 1:10. W sekcji pośredniej ekranu wodnego, w narożnikach komory reaktora korzystnie 6ą zainstalowane rozgałęzione rury wodne dla uszczelnienia ekranu wodnego w miejscach jego przegięcia. Ekran wodny Jest odgięty na zewnętrz względem sekcji górnej w miejscu znajdującym się bezpośrednio ponad wyłożoną ogniotrwałe sekcję ekranu wodnego.
Komora reaktora według wynalazku skutecznie minimalizuje erozję w miejscach blisko wyłożonej ogniotrwałe części ściany bez szkodliwych efektów ubocznych, występujęcych w przypadku znanych rozwiązań komory.
Przedmiot wynalazku zostanie uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój poprzeczny przez komorę reaktora ze złożem fluidalnym, fig. 2 - w powiększeniu schematyczny widok części sekcji pośredniej pomiędzy górną ścianę rurową bez wykładziny, a dolną ścianę rurową z wykładzinę ogniotrwałą, fig. 3 - przekrój poprzeczny wzdłuż linii A-A z fig. 2 ilustrujący pierwszą postać rozwiązania według wynalazku, fig. 4 - przekrój Jak na fig. 3, pokazujący korzystną realizację rozwiązania z fig. 3, fig. 5 - przekrój Jak na fig. 3, pokazujący drugą postać rozwiązania według wynalazku, a fig. 6 - przekrój Jak na fig. 3, pokazujący alternatywną postać rozwiązania z fig. 5.
Na figurze 1 Jest pokazana komora reaktora ze złożem fluidalnym, posiadająca komorę spalania 1 oraz obwodowe ściany rurowa 2. Rozdrobniony materiał cząsteczkowy Jest fluidy6
163 602 zowany w komorze spalania 1 przez powietrze doprowadzane do komory powietrznej 3, znajdującej eif poniżej komory spalania 1· Powietrze z komory powietrznej 3 Jest rozprowadzane w konorze spalania 1 przez dysze 4 w siatce 5. Jeżeli do fluldyzowenia cząstek materiału w komorze spalenie 1 jest używany zamiast powietrza innych gaz, wówczas powietrze lub gaz utleniojący muszą być wprowadzane przez inne niepokazane wloty. Paliwo, dodatki i materiał rozdroOniony, a w razie potrzeby również gaz wtórny są dostarczane przez wloty niepokazane na rysunku. W górnej części 6 komory spalania, ściany z ekranem wodnym nie posiadają ognioodpornej wykładziny. W dolnej czyści 7 komory spalania ściany z ekranem wodnym są wyłożone wykładziną ogniotrwałą 8. W sekcji pośredniej 9 pomiędzy nie pokrytą ognioodpornie eekcją górną 10 a sekcją dolną 11 pokrytą wykładziną ogniotrwełą 8, ekran wodny Je9t odgiąty na zewnątrz. Stosunek wysokości ściany pokrytej wykładziną ogniotrwałą do wysokości pionowej ściany w komorze spalania wynosi zwykle od lj3 do 1>10.
Sekcja pośrednia S Jest dokładniej przedstawiona na fig. 2 i 3. Sekcja górna 10 posiada zagiącie 12 do dołu 1 na zewnątrz pod kątem oć przy dojściu do sekcji pośredniej 9 pomiądzy nie pokrytą a pokrytą ogniotrwałe ścianą z ekranem wodnym. Kąt o6 pomiądzy zagiątym ekranom wodnym a płaszczyzną pionową może wynieść 5-30°. W większości przypadków wystarczający Jest kąt około 10-20°.
Jak pokazano na fig. 3, ogniotrwała wykładzina 8 ściany z ekranem wodnym rozpoczyna sią przy zagiąciu 12. Wewnątrzna powierzchnia 13 wykładziny ogniotrwałej tworzy w pierwszej postaci wynalazku pionowe skierowane do dołu przedłużenie płaszczyzny pionowej 14, stanowiącej wewnątrzną powierzchnią żeber lub płaskich płyt 15, łączących dwie sąsiadujące ze sobą rury. Wewnątrzna powierzchnie wykładziny ogniotrwałej 8 znajduje sią zatem w tej samej płaszczyźnie pionowej co płaszczyzna pionowa 14 płaskich płyt lub żeber. Według tej konstrukcji unika sią wystąpu tworzonego zwykle przez wykładziną ogniotrwałą w pionowej sciame ekranowej i umożliwia sią omijanie rur przez spadającą warstwą bez zawirowania strumienia cząstek. Skierowany do dołu wzdłuz żeber lub płyt 15 przepływ czą9tek może dalej przechodzić do dołu wzdłuż wykładziny ogniotrwałej 8 bez zmiany kierunku. Również cząstki płynące do dołu wzdłuż rur ekranu wodnego w sekcji górnej 10 mogą kontynuować swój przepływ bez Jakichkolwiek zakłóceń. Zagiącie ekranu wodnego bardzo skutecznie chroni rury.
Najwyższa, wzglądnie cienka warstwa wykładziny ogniotrwałej 8 może być chroniona przez płytą ekranującą 17 dospawaną jako pionowe przedłużenie żeber lub płyt 15 tak jak to pokazano na fig. 4, celem ochrony najwyżej położonej cząści wykładziny ogniotrwałej. W razie potrzeby, do zewnątrznej powierzchni ściany ekranowej moza być dospawany zastrzał dla usztywnienia jej w miejscu zagiącia.
Ekran wodny w sekcji pośredniej 9, w najnizszym jej punkcie 16 jest ponownie zagiąty z powrotem do pionu. Ekran wodny może być również zagiąty do wewnątrz, jeżeli powierzchnia przekroju poprzecznego dolnej cząści komory spalenia, w kierunku do dołu, ma sią zmniejszać tak Jak pokazano na tig. 1 i 5. Pokazana na fig. 5 wewnątrzna powierzchnia wykładziny ogniotrwałej 6 tworzy w drugiej postaci wynalazku skierowaną do dołu i do wewnątrz powierzchnią ogniotrwałą, zaczynającą sią od płaszczyzny pionowej, usytuowanej na zewnątrz pionowej płaszczyzny żeber lub płyt 15. Ekran wodny może być ponownie zagiąty do wewnątrz pod kątem około 5-30° wzglądem pionu. Odległość pomiądzy pierwszym i drugim zagiąciem może wynosić około 200-400 mm. Sekcja pośrednia 9 ekranu wodnego może byc łatwo wytwarzano w postaci modułowej z różnorodnymi zagiąciami i może być łatwo łączona z prostymi odcinkami ćcian.
Wykładzina ogniotrwała 8 może tworzyć krawądź lub wystąp tak Jak pokazano na fig. 5, gdzie wykładzina zaczyna sią poniżej pierwszego zagiącia 12 ekranu wodnego. Wystąp ten może tworzyć z płaszczyzną pionową ostry kąt fi . Kąt fl jest korzystnie tak dobierany, by cząsteczki nie gromadziły sią na wystąpie, np. można stosować kąt około 45°. W tym rozwiązaniu, górna powierzchnia wykładziny ogniotrwałej 8 może być ekranowana płytą stalową lub podobnie, dla ochrony wykładziny przed zużyciem.
Zgodnie z nastąpnym rozwiązaniem wynalazku, wykładzina ogniotrwała może tworzyć pochyły wystąp tak Jak to pokazano na fig. 6, gdzie wykładzina rozpoczyna 9lą również po163 802 niżej pmrowazzgκ zagięcia 12 ekranu wodnego. Warstwa cząstek spadających wzdłuż ścian ekranowych, po zderzeniu z wykładzinę ogniotrwałą ześlizguje się na dół.
W rozwiązaniach pokazanych na fig. 5 i 6, płynące do doou aząstkk aontynuujj a wój przepływ bez poważniejszych turbulencji powodujących erozję na linii granicznej warstwy ogniotrwałej. Grubość tej warstwy noże być dobrana niezależnie od zagięć ścian. Warstwa ogniotrwała korzystnie zaczyna się poniżej poziomu, na którym wewnętrzna powierzchnia rur ekranu wodnego po zagięciu dochodzi do pionowej płaszczyzny żeber lub płyt 1S. Na tym poziomie, częstki spływające z żeber lub płyt 15 nie wykazuję turbulencji powodującej erozję na ΙΙ^ΙΙ granicznej pomiędzy rurami a wykładzinę ogniotrwałą 8.
Pκwmrrzchemα rur w miejscu zagięcia 12 może być dodatkowo chroniona przez materiał ochronny, który w tym przypadku nie Jest łatwo zużywany ze względu na zmniejszenie turbulencyjnego przepływu cząstek w pobliżu powierzchni rur,.
Jak pokazano na fig. 6, w sekcji pośredniej 9, w narożnikach komory reaktora mogę być instalowane rozgałęzione rury wodne 18 dla uszczelnienia ekranu wodnego w miejscu zagięcia narożników, gdzie przy zaginaniu zostają powiększone odległości pomiędzy rurami. Ola aaszczenirema odstępów pomiędzy rurami mogę być użyte dodatkowe rury rorg^ł^otzna.
FIG'. 5
FIG.3
163 802
FIG. 1
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 zł
Claims (21)
- Zastrzeżenia patentowe1. Komora reaktora ze złożem fluidalnym posiadająca siatkę przy dnie komory reaktora oraz ściany ograniczające komorę reaktora, które to ściany posiadają w górnej części zasadniczo pionową sekcję górną ekranu wodnego utworzonego z rur połączonych żebrami lub płytami, w dolnej części sekcję dolną ekranu wodnego pokrytą wykładzinę ognioodporną, oraz sekcję pośrednią ekranu wodnego pomiędzy górną sekcją ekranu wodnego a wyłożoną ogniotrwałe sekcją dolną, znamienna tym, że przynajmniej Jeden ekran wodny w sekcji pośredniej /9/ Jest wygięty na zewnątrz względem sekcji górnej /10/ pod kątem względem płaszczyzny pionowej /14/, a wewnętrzna powierzchnia /13/ wykładziny ogniotrwałej /8/ przy sekcji pośredniej /9/ ekranu wodnego leży w tej samej płaszczyźnie co płaszczyzna pionowa /14/ żeber lub płyt /15/ w sekcji górnej /10/ ekranu wodnego ponad wykładziną ogniotrwałą /8/.
- 2. Komora raaktora według zastrz. ,, znamienna tym, eene najwyższaj części wykładziny ogniotrwałej /8/ jeas umieszczona płyta ekranująca /17/, stanowiąca pionowe przedłużenie pionowych żeber lub płyt /15/.
- 3· Komora reaktora według zastrz. i, znamienna tym, że usytuowana przy sekcji pośredniej /9/ ekranu wodnego wykładzina ogniotrwała /8/ rozpoczyna się w odstępie poniżej wygięcia /12/ na zewnątrz ekranu wodnego i tworzy krawędź z tym ekranem wodnym.
- 4. Komora reaktora według zastrz. 1, znamienna tym, ze ekran wodny jest odgięty na zewnątrz pod kątem 5-30° względem pionu.
- 5. Ko^oo reaktora według zastrz. 1, znamienna tym, ze ρο-ζυπζ,} r^niijj jeden odgięty na zewnątrz ekran wodny sekcji, pośredniej /9/ jest powtórnie zagięty do pionu.
- 6. Komoos r sektora zastrz. 1, znamienna tym , że ργζυπζ3ΠιΖζ. JJern odgięty na zewnątrz ekran wodny arkczm pośredniej /9/ jest powtórnie zagięty do wewnątrz, pod kątem względem pionu.
- 7. Komora reaktora według zastrz. 5 albo 6, znamienne tym, ze ściany odgiętego na zewnątrz a następnie zagiętego do wewnątrz ekranu wodnego w sekcji pośredniej /9/ stanowią przednią i/lub tylną ścianę komory reaktora.
- 8. Komora r eaktora według zastrz. 6. znamienna t y rni. ze ekran wodny w sekcji pośredniej /9/ jest powtórnie zagięty do wewnątrz pod kątem 5-30° względem pionu.
- 9. Komora rrektora według zastrz. 1, znamienna t y rn, ze stosunek wysokości sekcji dolnej /11/ r wykładziną ogniotrwałą /8/ względem wysokości sekcji górnej /10/ ekranu wodnego wynosi 1:3 do 1:10.
- 10. Komora reaktora według rastrr. 1, znamienna tym, ze w sekcji pośredniej /9/ ekranu wodnego, w narożnikach komory reaktóre są zainstalowane rozgałęzione rury wodne /18/ dla uarczrlemrema ekranu wodnego w miejscach jego przegięcia.
- 11. Komora reaktora według zas^z. 1, znamienna tym . ze rknaw dnymy jest odgięty na zewnątrz względem sekcji górnej /10/ w miejscu znajdującym się bezpośrednio ponad wyłożoną ogniotrwałe sekcję ekranu wodnego.
- 12. Komora reaktora ze złożem fluidalnym posiadająca siatkę przy dnie komory reaktora oraz ściany ograniczające komorę reaktora, które to ściany posiadają w górnej części zasadniczo pionową sekcję górną ekranu wodnego utworzonego z rur połączonych żebrami lub płytami, w dolnej części sekcję dolną ekranu wodnego pokrytą wykładziną ognioodporną, oraz sekcję pośrednią ekranu wodnego pomiędzy górną sekcją ekranu wodnego a wyłożoną ogniotrwałe sekcją dolną, znamienne tym, ze przynajmniej jeden ekran wodny w sekcji pośredniej /9/ jest wygięty na zewnątrz względem sekcji górnej /10/ pod kątem względem163 802 płaszczyzny pionowej /14/, a wewnętrzna powierzchnia wykładziny ogniotrwałej /8/ przy sekcji pośredniej /9/ ekranu wodnego Jest pochylona wewnętrznie ku dołowi i rozpoczyna się przy pionowej płaszczyźnie usytuowanej na zewnątrz względem płaszczyzny pionowej /14/ Żeber lub płaskich płyt /15/·
- 13. Komora reaktora według zaetrz. 12, znamienna tym, Za ssytuowaaa pzzy sekcji pośredniej /9/ ekranu wodnego wykładzina ogniotrwała /8/ rozpoczyna się w odstępie poniżej wycięcie //&/ ne zewnątrz ekranu wodnego 1 tworzy z tym wodnym.
- 14. Komora Traktora wadług zaetrz. 12, znamienne tym, a eakran modny Jest odgięty na zewnętrz pod kątem 5-30° względem pionu.
- 15. Komora reaktora według zastrz. 12, znamienne tym, Ze przynajmniej Jeden odgięty na zewnętrz ekran wodny sekcji pośredniej /9/ Jest powtórnie zagięty do plonu·
- 16. Komora według zaetrz. 12, znamienna tym, Ze przynajmniej jeden odgięty na zewnętrz ekran wodny sekcji pośredniej /9/ Jest powtórnie zagięty do wewnątrz, pod kętem względem pionu.
- 17. Komora reaktora według zastrz. 15 albo 16, znamienne tym, że ściany odgiętego na zewnętrz a następnie do wewnątrz ekranu wodnego w esikcj poo^U^i^ /9/ stanowią przednią i/lub tylną ścianę komory reaktora.
- 18. Komora reaktora według zastrz. 16, znamienna tym, że ekran wodny w sekcjj et^^ennie /9/ j jes ppowórnie zagagię Sa uawiotąy pap kątte ,5-30 aoggąąee epion.
- 19. Komora reaktora według zastrz. 12, znamienna tym, zt stosunek wysokości sekcji dolnej /11/ z wykładziną ogniotrwałą /8/ względem wysokości sekcji górnej /10/ ekranu wodnego wynosi 1:3 do 1i1O.
- 20. Komora rptakora wwtług zzas^. 12, znamienna tym, ze w ssiąji pośredniej /9/ θΖιρ^ woUkago, w naroznokach koaory rsektokt ra zainstaSowauo neegałąziont rury wodne /18/ dle uszczelnienia ekranu wodnego w miejscach jego przejęcia.
- 21. Komora ΓPeWąyup «wZdag zzwstp. Hi znamienne tym, zz at^p^ wwody jest odgięty na zewnętrz względem sekcji górnej /10/ w miejscu znajdującym się bezpośrednio ponad wyłożoną ogniotrwali sekcję ζΙρ^ο wodnego.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/309,563 US5091156A (en) | 1989-02-13 | 1989-02-13 | Waterwalls in a fluidized bed reactor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL163802B1 true PL163802B1 (en) | 1994-05-31 |
Family
ID=23198727
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL90283760A PL163802B1 (en) | 1989-02-13 | 1990-02-12 | Reaction chamber of a fluidized bed reactor |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5091156A (pl) |
| EP (1) | EP0457779B1 (pl) |
| JP (1) | JPH07117229B2 (pl) |
| KR (1) | KR910700435A (pl) |
| CN (1) | CN1035359C (pl) |
| AU (1) | AU639685B2 (pl) |
| CA (1) | CA2046587C (pl) |
| CZ (1) | CZ280740B6 (pl) |
| ES (1) | ES2040113T3 (pl) |
| LT (1) | LT3380B (pl) |
| LV (1) | LV11062B (pl) |
| PL (1) | PL163802B1 (pl) |
| RU (1) | RU2060429C1 (pl) |
| UA (1) | UA26181A (pl) |
| WO (1) | WO1990009551A1 (pl) |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5505906A (en) * | 1991-05-31 | 1996-04-09 | A. Ahlstrom Corporation | Cleaning of high temperature high pressure (HTHP) gases |
| US5391356A (en) * | 1993-03-26 | 1995-02-21 | International Paper Company | Flow distributor for a fluidized bed reactor |
| US5395596A (en) * | 1993-05-11 | 1995-03-07 | Foster Wheeler Energy Corporation | Fluidized bed reactor and method utilizing refuse derived fuel |
| FI96541C (fi) * | 1994-10-03 | 1996-07-10 | Ahlstroem Oy | Järjestely seinämässä sekä menetelmä seinämän pinnoittamiseksi |
| FR2735041B1 (fr) * | 1995-06-07 | 1997-07-11 | Gec Alsthom Stein Ind | Reacteur a lits fluidises pour le traitement thermique des dechets |
| US5730071A (en) * | 1996-01-16 | 1998-03-24 | The Babcock & Wilcox Company | System to improve mixing and uniformity of furnace combustion gases in a cyclone fired boiler |
| US5893340A (en) * | 1997-06-16 | 1999-04-13 | The Babcock & Wilcox Company | Erosion protection at line discontinuity for enclosure and internal walls in fluidized bed combustors and reactors |
| US8518496B2 (en) * | 2003-06-06 | 2013-08-27 | Alstom Technology Ltd | Preventing tube failure in boilers |
| FI116541B (fi) * | 2004-09-24 | 2005-12-15 | Kvaerner Power Oy | Kiertoleijukattilan eroosiosuojaus |
| EP1953452B1 (en) * | 2007-01-10 | 2013-03-27 | Alstom Technology Ltd | A circulating fluidized bed reactor chamber |
| FI121638B (fi) | 2009-06-12 | 2011-02-15 | Foster Wheeler Energia Oy | Leijupetireaktori |
| JP5496688B2 (ja) * | 2010-01-07 | 2014-05-21 | 住友重機械工業株式会社 | 流動床反応炉 |
| JP5496689B2 (ja) * | 2010-01-07 | 2014-05-21 | 住友重機械工業株式会社 | 流動床反応炉 |
| WO2012075727A1 (zh) * | 2010-12-05 | 2012-06-14 | Wang Sen | 循环流化床锅炉气固分离器及含有该气固分离器的锅炉 |
| US20120266826A1 (en) * | 2011-04-22 | 2012-10-25 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | System, method and apparatus for thermally conductive refractory tiles for waste to energy boiler walls |
| US10323842B2 (en) | 2017-03-03 | 2019-06-18 | Sumitomo SHI FW Energia Oy | Watertube panel portion and a method of manufacturing a watertube panel portion in a fluidized bed reactor |
| US10118147B1 (en) | 2017-07-13 | 2018-11-06 | Sumitomo SHI FW Energia Oy | Tubular waterwall structure in a fluidized bed reaction chamber and a fluidized bed reaction chamber |
| CN107448953A (zh) * | 2017-09-16 | 2017-12-08 | 张文瀚 | 一种固废处理装置 |
| CN110030855A (zh) * | 2018-05-31 | 2019-07-19 | 沈阳铝镁设计研究院有限公司 | 一种流态化冷却器流化风均布装置 |
| CN108866321A (zh) * | 2018-09-05 | 2018-11-23 | 葫芦岛锌业股份有限公司 | 一种处理高铜高铅锌精矿的沸腾焙烧炉 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4210491A (en) * | 1976-11-01 | 1980-07-01 | Tosco Corporation | Method and apparatus for retorting a substance containing organic matter |
| US4539939A (en) * | 1981-12-15 | 1985-09-10 | Johnson William B | Fluidized bed combustion apparatus and method |
| US4704992A (en) * | 1983-06-16 | 1987-11-10 | Combustion Engineering, Inc. | Waterwall support and configuration for a ranch style fluidized bed boiler |
| US4554967A (en) * | 1983-11-10 | 1985-11-26 | Foster Wheeler Energy Corporation | Erosion resistant waterwall |
| US4597362A (en) * | 1984-09-05 | 1986-07-01 | The Garrett Corporation | Fluidized bed combustor |
| US4593652A (en) * | 1984-12-21 | 1986-06-10 | Saul Ehrlich | Modular tube unit for fluidized bed boilers |
| DE3447186A1 (de) * | 1984-12-22 | 1986-07-03 | Ruhrkohle Ag, 4300 Essen | Wirbelschichtfeuerung mit tauchheizflaechen |
| DK158531C (da) * | 1985-06-13 | 1990-10-29 | Aalborg Vaerft As | Fremgangsmaade til kontinuerlig drift af en cirkulerende fluidiseret bed-reaktor samt reaktor til anvendelse ved udoevelse af fremgangsmaaden |
| SE452360B (sv) * | 1986-02-05 | 1987-11-23 | Goetaverken Energy Syst Ab | Anordning vid en reaktorkammare for en cirkulerande, fluidiserad bedd |
| SE453007B (sv) * | 1986-04-22 | 1988-01-04 | Asea Stal Ab | Kraftanleggning med forbrenning i en fluidiserad bedd |
| SE454725B (sv) * | 1986-10-08 | 1988-05-24 | Goetaverken Energy Ab | Anordning for undvikande av erosion vid tubpanelveggar i en reaktorkammare med fluidiserad bedd |
-
1989
- 1989-02-13 US US07/309,563 patent/US5091156A/en not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-02-05 RU SU905001506A patent/RU2060429C1/ru active
- 1990-02-05 CA CA002046587A patent/CA2046587C/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-02-05 KR KR1019900702258A patent/KR910700435A/ko not_active Expired - Lifetime
- 1990-02-05 WO PCT/FI1990/000034 patent/WO1990009551A1/en not_active Ceased
- 1990-02-05 UA UA5001506A patent/UA26181A/uk unknown
- 1990-02-05 AU AU49690/90A patent/AU639685B2/en not_active Ceased
- 1990-02-05 JP JP2502614A patent/JPH07117229B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1990-02-05 ES ES199090902263T patent/ES2040113T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1990-02-05 EP EP90902263A patent/EP0457779B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-02-12 CZ CS90674A patent/CZ280740B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1990-02-12 CN CN90100764A patent/CN1035359C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1990-02-12 PL PL90283760A patent/PL163802B1/pl unknown
-
1993
- 1993-06-28 LV LVP-93-660A patent/LV11062B/en unknown
- 1993-08-10 LT LTIP844A patent/LT3380B/lt not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| UA26181A (uk) | 1999-06-07 |
| CZ280740B6 (cs) | 1996-04-17 |
| CN1044771A (zh) | 1990-08-22 |
| LT3380B (en) | 1995-08-25 |
| LTIP844A (en) | 1995-02-27 |
| US5091156A (en) | 1992-02-25 |
| JPH04503243A (ja) | 1992-06-11 |
| CA2046587C (en) | 1995-04-11 |
| LV11062A (lv) | 1996-02-20 |
| AU4969090A (en) | 1990-09-05 |
| RU2060429C1 (ru) | 1996-05-20 |
| JPH07117229B2 (ja) | 1995-12-18 |
| LV11062B (en) | 1996-06-20 |
| KR910700435A (ko) | 1991-03-15 |
| CS9000674A2 (en) | 1991-08-13 |
| EP0457779B1 (en) | 1993-02-10 |
| WO1990009551A1 (en) | 1990-08-23 |
| ES2040113T3 (es) | 1993-10-01 |
| CN1035359C (zh) | 1997-07-09 |
| AU639685B2 (en) | 1993-08-05 |
| EP0457779A1 (en) | 1991-11-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| PL163802B1 (en) | Reaction chamber of a fluidized bed reactor | |
| KR950005139B1 (ko) | 유동상 반응기의 수벽(waterwall) | |
| EP0777758B1 (en) | Arrangement in a wall and a method of coating a wall | |
| FI92099B (fi) | Kiertomassatyyppinen leijukerrosreaktori | |
| US5116394A (en) | Cyclone separator roof | |
| US4715809A (en) | Fluidized bed having modified surfaces in the heat extractor | |
| RU2537482C2 (ru) | Циркулирующий псевдоожиженный слой с соплами для подачи вторичного воздуха в топочную камеру | |
| PL176588B1 (pl) | Sposób i reaktor do spalania w obiegowym złożu fluidalnym | |
| US5034197A (en) | Reactor chamber in a fluidized bed reactor | |
| CZ282111B6 (cs) | Spalovací jednotka | |
| EP1766291B1 (en) | Nozzle for a fluidizing grid of a fluidized bed reactor | |
| FI94984C (fi) | Leijukerrosreaktorin vesiseinät | |
| RU2745849C1 (ru) | Часть водотрубной панели и способ изготовления части водотрубной панели в реакторе с псевдоожиженным слоем | |
| EP0692999B2 (en) | A fluidized bed reactor system and a method of manufacturing the same | |
| JP7776342B2 (ja) | 循環流動層ボイラ及びフライアッシュの製造方法 | |
| PL215301B1 (pl) | Urządzenie do ograniczania erozji powierzchni ogrzewalnych w komorze paleniskowej kotłów fluidalnych | |
| Slusser et al. | Materials Experience from a Circulating Fluidized Bed Coal Combustor | |
| DE69000911T2 (de) | Wirbelbettreaktor mit wassertrennwaenden. | |
| Slusser et al. | Four Years of Field Performance of a Circulating Fluidized Bed Combustor | |
| JPH09126404A (ja) | 流動層ボイラの炉壁構造 | |
| DD299081A5 (de) | Wasserwaende in einem wirbelschichtreaktor |