PL196596B1 - Reaktor z cyrkulującym złożem fluidalnym - Google Patents

Abstract

1. Reaktor z cyrkuluj acym z lozem fluidalnym zawieraj a- cy: palenisko, którego dolna cz esc jest wyposa zona w dysze gazu fluidyzacyjnego do fluidyzacji materia lu z loza dostarczanego do paleniska, które jest utworzone przez zasadniczo pionow a i p lask a pierwsz a scian e, separator cz astek do oddzielania materia lu z loza od gazu wypusz- czanego z reaktora polaczony z przewodem powrotnym dla materia lu z loza oddzielonego w separatorze cz astek, umieszczonym wzd luz wspomnianej pierwszej sciany paleniska, w którego to dolnej cz esci znajduje si e uszczel- nienie gazowe zapobiegaj ac przep lywowi gazu z paleniska do przewodu powrotnego, które z kolei jest polaczone ze scian a rur wodnych tworz ac a przestrze n przyjmuj ac a, któr a to przestrzeni a przyjmuj ac a utworzon a przez p lask a scian e rur wodnych, jest palenisko, gdzie sciana rur wodnych jest pierwsz a scian a, albo te z przestrzeni a polaczon a przep ly- wem gazowym z paleniskiem,…………, znamienny tym, ze zespó l uszczelniaj acy uszczelnienia gazowego zawiera co najmniej jedn a scian e boczn a (68) polaczon a ze scian a przedni a (64), w której to scianie bocznej (68) s a umiesz- czone rury b edace wygi etymi rurami wodnymi umieszczo- nymi w scianach (12, 16) rur wodnych tworz acych prze- strze n przyjmuj ac a, stanowi ace uk lad ch lodz acy scian e boczn a (68) i tworz ace konstrukcj e podtrzymuj ac a dla sciany bocznej (68). PL PL PL PL

Description

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 196596 (21) Numer zgłoszenia: 355656 ^{(13) B1} (22) Data zgłoszenia: 09.11.2000 ^{(51) Int.Cl.}

F23C 10/04 (2006.01) (86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego: F22B 31/00 (2006.01)

09.11.2000, PCT/FI00/00974 (87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego:

17.05.2001, WO01/35020 PCT Gazette nr 20/01

Reaktor z cyrkulującym złożem fluidalnym

(30) Pierwszeństwo: 10.11.1999,FI,19992419	(73) Uprawniony z patentu: FOSTER WHEELER ENERGIA OY,Espoo,FI
(43) Zgłoszenie ogłoszono: 04.05.2004 BUP 09/04	(72) Twórca(y) wynalazku: Timo Hyppanen,Karhula,FI Kari Kauppinen,Varkaus,FI
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 31.01.2008 WUP 01/08	(74) Pełnomocnik: Szafruga Anna, POLSERVICE, Kancelaria Rzeczników Patentowych Sp. z o.o.

(57) 1. Reaktor z cyrkulującym złożem fluidalnym zawierający: palenisko, którego dolna część jest wyposażona w dysze gazu fluidyzacyjnego do fluidyzacji materiału złoża dostarczanego do paleniska, które jest utworzone przez zasadniczo pionową i płaską pierwszą ścianę, separator cząstek do oddzielania materiału złoża od gazu wypuszczanego z reaktora połączony z przewodem powrotnym dla materiału złoża oddzielonego w separatorze cząstek, umieszczonym wzdłuż wspomnianej pierwszej ściany paleniska, w którego to dolnej części znajduje się uszczelnienie gazowe zapobiegając przepływowi gazu z paleniska do przewodu powrotnego, które z kolei jest połączone ze ścianą rur wodnych tworzącą przestrzeń przyjmującą, którą to przestrzenią przyjmującą utworzoną przez płaską ścianę rur wodnych, jest palenisko, gdzie ściana rur wodnych jest pierwszą ścianą, albo też przestrzenią połączoną przepływem gazowym z paleniskiem,............, znamienny tym, że zespół uszczelniający uszczelnienia gazowego zawiera co najmniej jedną ścianę boczną (68) połączoną ze ścianą przednią (64), w której to ścianie bocznej (68) są umieszczone rury będące wygiętymi rurami wodnymi umieszczonymi w ścianach (12, 16) rur wodnych tworzących przestrzeń przyjmującą, stanowiące układ chłodzący ścianę boczną (68) i tworzące konstrukcję podtrzymującą dla ściany bocznej (68).

PL 196 596 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest reaktor z cyrkulującym złożem fluidalnym.

Znany jest ze stanu techniki reaktor z cyrkulującym złożem fluidalnym zawierający palenisko, którego dolna część jest wyposażona w dysze gazu fluidyzacyjnego do fluidyzacji materiału złoża dostarczanego do paleniska, które jest utworzone przez zasadniczo pionową i płaską pierwszą ścianę. Posiadający również, separator cząstek do oddzielania materiału złoża od gazu wypuszczanego z reaktora połączony z przewodem powrotnym dla materiału złoża oddzielonego w separatorze cząstek, umieszczonym wzdłuż wspomnianej pierwszej ściany paleniska, w którego to dolnej części znajduje się uszczelnienie gazowe zapobiegając przepływowi gazu z paleniska do przewodu powrotnego, które z kolei jest połączone ze ścianą rur wodnych tworzącą przestrzeń przyjmującą. Taką przestrzenią przyjmującą utworzoną przez płaską ścianę rur wodnych może być palenisko, gdzie ściana rur wodnych jest pierwszą ścianą, albo też przestrzeń połączona przepływem gazowym z paleniskiem.

Znane są ze stanu techniki uszczelnienia gazowego typu uszczelnienia pętlowego, uszczelnienia o kształcie L albo uszczelnienia dzwonowego dla przewodu powrotnego reaktora z cyrkulującym złożem fluidalnym. We wszystkich tych przypadkach przewód powrotny separatora zawiera przewód albo odcinek wypełniony materiałem złoża, które krąży od separatora cząstek do paleniska. W ten sposób zapobiega przepływowi gazów z paleniska przewodem powrotnym do separatora. Ponieważ w tradycyjnych układach z separatorem przewód powrotny nie jest chłodzony i jest oddalony od ściany paleniska, toteż naturalne było skonstruowanie uszczelnienia gazowego jako konstrukcji nie chłodzonej, oddalonego od ściany paleniska. Niemniej jednak nieuniknione jest to, że połączenie nie chłodzonych układów z chłodzonym paleniskiem powoduje powstanie różnic temperatury i naprężeń termicznych, zmniejszających trwałość i niezawodność wyposażenia reaktora.

Europejski opis patentowy nr EP 0 082 673 ujawnia zbiornik z nie chłodzonym gazowym uszczelnieniem umieszczonym w ścianie dolnej części nie chłodzonego paleniska. Ujawniony układ jest jednak ciężki, rozciąga się na znaczną odległość od paleniska i dlatego musi być podparty, aby był stabilny. Ponadto nie chłodzony układ może łatwo popękać z powodu różnic temperatury występujących zwłaszcza podczas rozruchu i wygaszania reaktora.

Opis patentowy Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4,951,612 ujawnia kocioł ze złożem fluidalnym posiadający cztery osobne uszczelnienia gazowe umieszczone w chłodzonej zewnętrznej ścianie cylindrycznego paleniska. Konstrukcja uszczelnień gazowych nie jest jednak szczegółowo pokazana.

Opis patentowy Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 5,269,262 ujawnia cylindryczny kocioł ze złożem fluidalnym posiadający w części środkowej cylindryczną konstrukcję, która zawiera separator cząstek, przewód powrotny i wieloczęściowe, częściowo chłodzone uszczelnienie gazowe. W danym układzie trwałość ściany paleniska jest znacznie obniżona w pobliżu otworów powrotnych przeznaczonych dla krążącego materiału, zaś powierzchnie szerokich masywnych ścian pomiędzy otworami przeszkadzają w równomiernym rozprowadzaniu materiału w palenisku.

Opis patentowy Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 5,281,398 ujawnia nowy rodzaj chłodzonego separatora cząstek przeznaczonego dla reaktora z cyrkulującym złożem fluidalnym posiadającego chłodzony przewód powrotny zintegrowany z chłodzoną ścianą paleniska. Zwłaszcza w tym układzie korzystne jest zamontowanie chłodzonego uszczelnienia gazowego połączonego ze ścianą paleniska.

Opis patentowy Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 5,341,766 ujawnia uszczelnienie gazowe typu żebrowego spełniające wspomniane wymagania, które to uszczelnienie gazowe zawiera kilka wąskich szczelin i jest zintegrowane bezpośrednio ze ścianą paleniska. Praktyka dowiodła, że użyteczne jest zastosowanie uszczelnienia gazowego typu żebrowego, ale w pewnych specjalnych sytuacjach jego osiągi robocze mogą się pogarszać.

Opis patentowy Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 5,526,775 ujawnia uszczelnienie gazowe typu żebrowego znajdujące się pomiędzy przewodem powrotnym i górną częścią komory wymiany ciepła, która to komora wymiany ciepła jest ściśle połączona ze ścianą komory reaktora. Komora wymiany ciepła jest połączona przepływowo z komorą reaktora za pomocą pionowego kanału odpływowego i jednego albo więcej otworów.

Opis patentowy Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4,716,856 ujawnia komorę wymiany ciepła umieszczoną w wygiętym fragmencie ściany reaktora, w miejscu gdzie przewód powrotny doprowadza gorący materiał ze złoża fluidalnego do komory wymiany ciepła.

Celem wynalazku jest dostarczenie reaktora z cyrkulującym złożem fluidalnym, w którym zminimalizowane zostały opisane powyżej problemy związane z rozwiązaniami wcześniejszymi.

PL 196 596 B1

Reaktor z cyrkulującym złożem fluidalnym zawierający: palenisko, którego dolna część jest wyposażona w dysze gazu fluidyzacyjnego do fluidyzacji materiału złoża dostarczanego do paleniska, które jest utworzone przez zasadniczo pionową i płaską pierwszą ścianę, separator cząstek do oddzielania materiału złoża od gazu wypuszczanego z reaktora połączony z przewodem powrotnym dla materiału złoża oddzielonego w separatorze cząstek, umieszczonym wzdłuż wspomnianej pierwszej ściany paleniska, w którego to dolnej części znajduje się uszczelnienie gazowe zapobiegając przepływowi gazu z paleniska do przewodu powrotnego, które z kolei jest połączone ze ścianą rur wodnych tworzącą przestrzeń przyjmującą, którą to przestrzenią przyjmującą utworzoną przez płaską ścianę rur wodnych, jest palenisko, gdzie ściana rur wodnych jest pierwszą ścianą, albo też przestrzenią połączoną przepływem gazowym z paleniskiem, przy czym szerokość przekroju poziomego dolnej części przewodu powrotnego zmierzona w kierunku pierwszej ściany jest większa niż głębokość biegnąca prostopadle do tej szerokości; a ponadto uszczelnienie gazowe posiada zespół uszczelniający zawierający rury wodne połączone ze sobą i ukształtowane poprzez wygięcie rur wodnych ze ściany rur wodnych tworzącej wspomnianą przestrzeń przyjmującą; a ponadto za pomocą zespołu uszczelniającego jest oddzielona znaczna część od złoża krążącego materiału tworzonego w dolnej części przewodu powrotnego i zespół uszczelniający tworzy kanał, w którego dolnej części jest umieszczony otwór przepływowy połączony z przewodem powrotnym i ma pionową ścianę przednią, której górna część jest połączona przepływowo z elementami powrotnymi ukształtowanymi w ścianie rur wodnych tworzącymi przestrzeń przyjmującą według wynalazku charakteryzuje się tym, że zespół uszczelniający uszczelnienia gazowego zawiera co najmniej jedną ścianę boczną połączoną ze ścianą przednią, w której to ścianie bocznej są umieszczone rury będą ce wygiętymi rurami wodnymi umieszczonymi w ścianach rur wodnych tworzących przestrzeń przyjmują c ą, stanowiące układ chłodzący ścianę boczną i tworzące konstrukcję podtrzymującą dla ściany bocznej.

Korzystnie zespół uszczelniający zawiera rury wodne połączone ze sobą, wygięte z rur wodnych ze ściany rur wodnych tworzącej przestrzeń przyjmującą, tworzące konstrukcję podtrzymującą ściany rur wodnych i konstrukcję wzmacniającą ściany rur wodnych wokół otworów powrotnych.

Korzystnie zespół uszczelniający zawiera rury wodne połączone ze sobą, wygięte z rur wodnych ze ściany rur wodnych tworzącej przestrzeń przyjmującą, podtrzymujące ścianę rur wodnych i zapobiegające osł abieniu ś ciany rur wodnych przez elementy powrotne.

Korzystnie zespół uszczelniający zawiera dwie ściany boczne, ścianę tylną i część stropową.

Korzystnie dolna część ściany tylnej jest połączona przepływowo z przewodem powrotnym.

Korzystnie część rur wodnych ze ściany rur wodnych tworzącej przestrzeń przyjmującą jest wygięta tak, że rozciągają się ze ściany przedniej na ścianę boczną, a stamtąd, poprzez część stropową, z powrotem na ścianę rur wodnych.

Korzystnie część rur wodnych w ścianie rur wodnych jest wygięta tak, że rozciąga się ze ściany przedniej na ścianę boczną, a stamtąd, poprzez ścianę tylną i część stropową, z powrotem na ścianę rur wodnych tworzącej przestrzeń przyjmującą.

Korzystnie przekrój poziomy kanału uszczelniającego jest zasadniczo prostokątny, a szerokość zmierzona w kierunku ściany pierwszej wynosi przynajmniej 1,5 głębokości prostopadłej do wspomnianej szerokości.

Korzystnie uszczelnienie gazowe zawiera przynajmniej dwa umieszczone obok siebie kanały uszczelniające usytuowane równolegle do pierwszej ściany i połączone ze wspólnym przewodem powrotnym.

Korzystnie całkowita szerokość sąsiednich kanałów uszczelniających jest równa przynajmniej ich trzykrotnej głębokości.

Korzystnie dolna część przewodu powrotnego jest wyposażona, w kierunku pierwszej ściany tworzącej palenisko, w kanał uszczelniający uszczelnienia gazowego umieszczony obok odgałęzienia dolnego przeprowadzającego materiał złoża z separatora cząstek do kanału uszczelniającego.

Korzystnie przewód powrotny jest ukształtowany z płaskich płyt rur wodnych.

Korzystnie przekrój poziomy dolnej części przewodu powrotnego jest prostokątny, a jego szerokość zmierzona w kierunku ściany pierwszej jest przynajmniej dwa razy większa od głębokości, do niej prostopadłej.

Korzystnie przedłużenie ściany po stronie przewodu powrotnego od strony paleniska tworzy ścianę tylną kanału uszczelniającego.

PL 196 596 B1

Korzystnie kanał uszczelniający jest przynajmniej częściowo umieszczony pomiędzy przedłużeniem ściany po stronie przewodu powrotnego od strony paleniska, a pierwszą ścianą tworzącą palenisko.

Korzystnie jedna ze ścian rur wodnych tworzących przewód powrotny jest częścią pierwszej ściany tworzącej palenisko.

Reasumując cechą charakterystyczną reaktora z cyrkulującym złożem fluidalnym według wynalazku jest to, że uszczelnienie gazowe jest tak wykonane w powiązaniu ze wspomnianą ścianą rur wodnych tworzącą wspomnianą przestrzeń przyjmującą, że szerokość poziomego przekroju dolnej części przewodu powrotnego zmierzona w kierunku ściany pierwszej jest większa niż głębokość prostopadła do wspomnianej szerokości, oraz że uszczelnienie gazowe posiada zespół uszczelniający zawierający rury wodne połączone ze sobą i ukształtowane poprzez wygięcie rur wodnych ze ściany rur wodnych tworzącej wspomnianą przestrzeń przyjmującą.

W prostym przypadku dolna część przewodu powrotnego separatora jest bezpośrednio połączona z paleniskiem, dzięki czemu według wynalazku można uzyskać uszczelnienie gazowe powiązane ze ścianą paleniska. Jednak w pewnych przypadkach przewód powrotny jest połączony z paleniskiem poprzez oddzielną komorę wymiany ciepła w taki sposób, że komora wymiany ciepła jest połączona gazowo z paleniskiem, zaś uszczelnienie gazowe znajduje się przed wymiennikiem ciepła. W tym przypadku uszczelnienie gazowe wed ł ug wynalazku moż e być ukształ towane w powią zaniu ze ścianą komory wymiany ciepła, która jest połączona przepływem gazowym z paleniskiem.

Dla osób znających temat jest oczywiste, że uszczelnienie gazowe według wynalazku może być także wykonane w powiązaniu z inną porównywalną chłodzoną ścianą tworzącą przestrzeń połączoną przepływem gazowym z dolną częścią paleniska.

Poniżej opisano rozwiązanie według wynalazku bardziej szczegółowo w powiązaniu ze ścianą paleniska, ale należy rozumieć, że powyższy opis obejmuje także uszczelnienia gazowe powiązane ze ścianami innych przestrzeni połączonych przepływem gazowym z paleniskiem kotła z obiegowym złożem fluidalnym.

Uszczelnienie gazowe według wynalazku korzystnie zawiera przynajmniej jeden kanał uszczelniający umieszczony na dolnym końcu przewodu powrotnego, przy czym wspomniany kanał jest tworzony przez ścianę przednią i zespół uszczelniający, które oddziela wyraźną część złoża krążącego materiału uformowaną w dolnej części przewodu powrotnego. Korzystnie kanał uszczelniający jest połączony przepływowo z przewodem powrotnym tylko w dolnej części zespołu uszczelniającego, a tylko w górnej części ściany przedniej jest połączony przepływowo z elementami powrotnymi uformowanymi w ścianie rur wodnych tworzącej palenisko.

Kiedy dolna krawędź elementów łączących kanał uszczelniający z paleniskiem, to znaczy elementów powrotnych, znajduje się wyżej niż górna krawędź elementów łączących kanał uszczelniający z przewodem powrotnym, to kanał uszczelniający zawiera część centralną, która w kierunku poziomym jest całkowicie otoczona ścianami, zaś w kanale uszczelniającym jest uformowane złoże krążącego materiału. Powierzchnia złoża zasadniczo leży na jednej płaszczyźnie z dolną krawędzią elementów powrotnych. Tak więc materiał złoża w kanale uszczelniającym zapobiega przepływowi gazu z paleniska do przewodu powrotnego.

Aby zapewnić przepływ materiału złoża z przewodu powrotnego do paleniska kanałem uszczelniającym, materiał złoża w kanale uszczelniającym poddaje się korzystnie fluidyzacji za pomocą gazu fluidyzacyjnego, który jest dostarczany przez dysze gazu fluidyzacyjnego umieszczone w dolnej części kanału uszczelniającego. Z powodu fluidyzacji powierzchnia złoża przeważnie leży nieco wyżej w kanale uszczelniają cym niż poza nim, w dolnej części przewodu powrotnego. Z drugiej strony tarcie spowodowane przepływem materiału złoża oraz różnica ciśnień występująca pomiędzy paleniskiem i przewodem powrotnym dąży, w warunkach równowagi, do podniesienia powierzchni zł oż a w dolnej części przewodu powrotnego, w miejscu poza kanałem uszczelniającym.

W takich przypadkach, kiedy fluidyzacja kanał u uszczelniają cego nie jest konieczna albo jest bardzo wolna, powierzchnia złoża w kanale uszczelniającym może być nieco nachylona w kierunku ściany przedniej, dzięki czemu zamknięcie gazowe jest szczelne nawet, jeśli dolna krawędź elementów powrotnych leży w przybliżeniu na jednej płaszczyźnie albo nawet nieco niżej niż górna krawędź elementów połączonych z przewodem powrotnym.

Korzystnie zespół uszczelniający zawiera ścianę boczną powiązaną ze ścianą przednią, przy czym wspomniana ściana boczna jest chłodzona za pomocą rur wodnych wygiętych ze ściany tworzącej palenisko. W ten sposób rury wodne stanowią konstrukcję podtrzymującą dla ściany bocznej zePL 196 596 B1 społu uszczelniającego, równocześnie podtrzymując ścianę paleniska i zapobiegając osłabieniu konstrukcji ściany przez elementy powrotne typu otwory ukształtowane w ścianie.

Zespół uszczelniający korzystnie zawiera dwie ściany boczne, ścianę tylną i część stropową. Elementy przepływowe rozciągające się od przewodu powrotnego do kanału uszczelniającego mogą być ukształtowane w dolnej części ściany tylnej i/lub przynajmniej jednej ściany bocznej. Dodatkowo, oprócz ścian bocznych również ściana tylna i/lub część stropowa zespołu uszczelniającego może być chłodzona za pomocą rur wodnych wygiętych ze ściany rur wodnych tworzącej palenisko.

Trwałość ścian zespołu uszczelniającego zawierającego rury wodne może być zwiększona poprzez połączenie sąsiednich rur wodnych ze sobą za pomocą materiału ogniotrwałego albo za pomocą wąskich płytek metalowych, to znaczy żeber. Korzystnie rury wodne ścian i żebra pomiędzy rurami wodnymi są wyłożone materiałem ogniotrwałym w celu zwiększenia ich odporności na zużycie.

Możliwe jest wygięcie rur wodnych ze ściany rur wodnych tworzącej palenisko tak, aby rozciągały się od ściany przedniej do ścian bocznych, następnie poprzez ścianę tylną albo bezpośrednio do części stropowej, a na koniec z powrotem do ściany rur wodnych tworzącej palenisko. W zwią zku z tym, rurami wodnymi wygiętymi ze ściany rur wodnych nazywane są takż e rury, które stanowią ciągłość i zapewniają ciągły przepływ wody, ale są oddzielnie wyginane w celu nadania im pożądanej postaci, a następnie są łączone poprzez spawanie z rurami wodnymi w ścianie paleniska i krążąc ą w nich wodą.

Korzystnie przekrój poziomy kanału uszczelniającego jest zasadniczo prostokątny, a jego szerokość równoległa do ściany pierwszej tworzącej palenisko wynosi przynajmniej 1,5 do niej prostopadłej głębokości. Szerokość kanału uszczelniającego może być na przykład 2 do 3, albo nawet więcej razy większa od jego głębokości.

Uszczelnienie gazowe może także zawierać przynajmniej dwa sąsiednie kanały uszczelniające równoległe do ściany pierwszej i powiązane ze wspólnym przewodem powrotnym. W ten sposób całkowita szerokość kanałów uszczelniających jest przynajmniej trzy razy większa niż ich głębokość. Jeśli jest to konieczne, to całkowita szerokość kanałów uszczelniających może nawet równać się szerokości ściany pierwszej, dzięki czemu materiał złoża krążący przez separator cząstek może być dość równomiernie rozprowadzony na całej szerokości paleniska.

Nie jest konieczne dzielenie układu powrotnego dla materiału złoża według wynalazku nawet, jeśli jest on bardzo szeroki, na oddzielne sekcje za pomocą ścian bocznych. Korzystnie kanał uszczelniający może także tworzyć ciągłą przestrzeń, dzięki czemu rury wodne wygięte ze ściany paleniska są wykorzystywane w elementach powrotnych, na przykład, w celu utworzenia ściany tylnej jednostki powrotnej albo oddzielnych zespołów podtrzymujących dla kanału uszczelniającego. Ten rodzaj szerokiego kanału uszczelniającego jest, zwłaszcza, korzystnie wyposażony w wiele elementów powrotnych.

W pewnych przypadkach najbardziej korzystne moż e być wykorzystanie każ dej innej rury ś ciany do chłodzenia i podtrzymywania zespołu uszczelniającego uszczelnienia gazowego i pozostawienia reszty rur nie wygiętych, albo wygiętych tylko w pobliżu ściany paleniska, tak aby tworzyć dużą ilość wąskich elementów powrotnych.

Dolna część przewodu powrotnego według wynalazku zawiera kanał uszczelniający uszczelnienia gazowego i dolne odgałęzienie prowadzące materiał złoża z przewodu powrotnego do dołu do kanału uszczelniającego. Kanały te mogą być umieszczone, patrząc od paleniska, jeden za drugim albo jeden obok drugiego. W pewnych przypadkach korzystne jest umieszczenie odgałęzienia dolnego i kanału uszczelniającego jeden obok drugiego, gdyż dzięki temu może być utrzymywana mała odległość dolnej części przewodu powrotnego od ściany paleniska, a podtrzymywanie przewodu powrotnego jest łatwe.

Kiedy szczególnie ważne jest równomierne rozprowadzenie krążącego materiału złoża na szerokości ściany paleniska, to korzystne jest zastosowanie kilku kanałów uszczelniających umieszczonych jeden obok drugiego, patrząc od strony paleniska. Wspomniane kanały uszczelniające mogą pokrywać niemalże cały obszar pierwszej ściany paleniska.

Korzystne jest, zatem zapewnienie odgałęzienia dolnego w uszczelnieniu gazowym, które to odgałęzienie dolne może być wspólne dla wszystkich kanałów uszczelniających i może znajdować się w nastę pnej kolejności za kanał ami uszczelniają cymi, patrzą c od paleniska.

W dużych kotłach z obiegowym złożem fluidalnym posiadających wiele separatorów cząstek naturalne jest także posiadanie kilku przewodów powrotnych wyposażonych w układy uszczelnień gazowych. Możliwe jest także zebranie przetwarzanego materiału z dwóch separatorów w jednym prze6

PL 196 596 B1 wodzie powrotnym albo podział materiału oddzielonego w jednym separatorze na strumienie w dwóch przewodach powrotnych, z których, na przykład, tylko jeden prowadzi do oddzielnej komory wymiany ciepła. Możliwe jest zastosowanie niniejszego wynalazku dla wszystkich tych przypadków, w ten sposób wpływając na równomierne rozprowadzanie materiału przetwarzanego w palenisku i utrzymując stałą nośność ściany paleniska.

Przewód powrotny jest korzystnie ukształtowany z płaskich płyt rur wodnych. Tak więc jedna ze ścian rur wodnych tworząca przewód powrotny może być korzystnie fragmentem ściany rur wodnych tworzącej palenisko. Kiedy stosuje się zespół uszczelnienia gazowego według wynalazku, to cały przewód powrotny może stanowić jednostkę zintegrowaną ze ścianą paleniska. Przedłużenie ściany przewodu powrotnego na boku paleniska może tworzyć także ścianę tylną kanału uszczelniającego, dzięki czemu kanał uszczelniający może przynajmniej częściowo znajdować się pomiędzy przedłużeniem ściany przewodu powrotnego na boku paleniska i ścianą pierwszą tworzącą palenisko.

Przekrój poziomy dolnej części przewodu powrotnego korzystnie jest prostokątny, a jego szerokość w kierunku ściany pierwszej jest przynajmniej dwukrotnie większa od prostopadłej do niej głębokości. Szerokość przekroju może na przykład być 3 lub 4, albo nawet więcej razy większa od jego głębokości.

Ściana przednia kanału uszczelniającego w uszczelnieniu gazowym jest korzystnie podzielona przez palenisko. Ścianą przednią może być konstrukcja z rur wodnych wyposażona w ogniotrwałą okładzinę, nie chłodzona metalowa konstrukcja wyłożona materiałem ogniotrwałym, albo prosta konstrukcja z materiału ogniotrwałego. Według wynalazku przynajmniej jedną ścianą kanału uszczelniającego jest korzystnie konstrukcja z rur wodnych wyposażona w ogniotrwałą okładzinę. Inne ściany kanału uszczelniającego mogą być konstrukcjami z rur wodnych wyposażonymi w materiał ogniotrwały, porównywalnymi konstrukcjami metalowymi albo prostymi konstrukcjami z materiału ogniotrwałego.

Uszczelnienie gazowe według wynalazku korzystnie zawiera przynajmniej dwa sąsiednie kanały uszczelniające połączone ze wspólnym przewodem powrotnym. Sąsiednie kanały uszczelniające mogą być całkowicie niezależne, albo mogą one posiadać wspólne ściany działowe, albo też mogą tworzyć przestrzeń, która nie jest podzielona na jej górnym i/lub dolnym końcu. Kanał uszczelniający może posiadać własne ściany boczne, albo też ściany boczne dolnej części przewodu powrotnego mogą być też częściowo ścianami bocznymi kanału uszczelniającego.

Dzięki rozwiązaniu według wynalazku możliwe jest uzyskanie uszczelnienia gazowego powiązanego ze ścianą paleniska w taki sposób, że ściana ta jest sprawnie chłodzona i utrzymuje swoją trwałość, i w ten sposób może także działać jako konstrukcja podtrzymująca w palenisku.

Kiedy uszczelnienie gazowe reaktora ze złożem fluidalnym jest ukształtowane w połączeniu z chłodzoną ścianą paleniska bez grubych okładzin ogniotrwałych, to wtedy wymiary zewnętrzne uszczelnienia gazowego są zminimalizowane, a waga uszczelnienia gazowego pozostaje umiarkowana. Tak więc uszczelnienie gazowe może być podtrzymywane w sposób korzystny ekonomicznie, bez stosowania dużych i kosztownych konstrukcji podtrzymujących. Chłodzone uszczelnienie gazowe według niniejszego wynalazku jest także trwałe, a jego temperatura może być zmieniana względnie szybko, na przykład, podczas rozruchu i wygaszania kotła, bez żadnych uszkodzeń jego konstrukcji.

Wymiar wewnętrzny przekroju kanału uszczelniającego mierzony równolegle do ściany przedniej, to znaczy szerokość kanału uszczelniającego, jest większy, a najkorzystniej 1,5-krotnie większy niż wymiar wewnętrzny do niego prostopadły, to znaczy głębokość kanału uszczelniającego. Jeśli w kanale uszczelniającym stosuje się nie chłodzoną ścianę przednią i/lub tylną, to szerokość zmierzona w kierunku ściany paleniska jest dość mała, korzystnie mniejsza niż około 1000 mm, a najkorzystniej wynosi 300-500 mm. Jeśli stosuje się chłodzoną ścianę przednią i tylną, to szerokość kanału uszczelniającego może być nawet większa. Największa szerokość kanału może być zwiększona także, na przykład, poprzez zastosowanie lokalnego chłodzenia w środku nie chłodzonej poza tym ściany. Szerokość kanału uszczelniającego musi być taka, aby ściany paleniska i ściany kanału uszczelniającego były wystarczająco chłodzone i były trwałe w każdym miejscu.

Ideą leżącą u podstaw niniejszego wynalazku jest to, że krążący strumień z separatora cząstek powinien być równomiernie rozprowadzony za pomocą przewodu powrotnego zintegrowanego ze ścianą paleniska w całym palenisku. Integracja przewodu powrotnego ze ścianą paleniska jest zoptymalizowana w stosunku do wykorzystania przestrzeni i wytrzymałości konstrukcyjnej, kiedy dolna część przewodu powrotnego i uszczelnienie gazowe w niej umieszczone jest szeroka w kierunku ściany paleniska i rozciąga się tak niewiele jak to jest możliwe poza palenisko. W ten sposób uszczelPL 196 596 B1 nienie gazowe może być korzystnie zrealizowane w taki sposób, że jego konstrukcje podtrzymujące są zintegrowane z konstrukcjami podtrzymującymi ściany paleniska.

Jeśli chodzi o trwałość konstrukcji, to korzystny jest podział szerokiego uszczelnienia gazowego według wynalazku, przynajmniej w obszarze otworu pomiędzy uszczelnieniem gazowym i paleniskiem, na komory, za pomocą specjalnych ścian bocznych, które są chłodzone rurami wodnymi ściany paleniska wygiętymi w kierunku przeciwnym niż obszar otworu.

Istnieje kilka sposobów wytwarzania uszczelnienia gazowego według wynalazku. Dla wszystkich tych sposobów wspólne jest to, że rury w ścianie paleniska są wygięte w taki sposób, że otwory konieczne do wprowadzania do obiegu krążącego materiału są ukształtowane w ścianie, zaś rury wygięte ze ściany paleniska są wykorzystywane w konstrukcji ścian uszczelnienia gazowego.

Według pierwszego korzystnego przykładu wykonania rury wygięte ze ściany paleniska są wykorzystywane głównie do tworzenia ścian bocznych dla kanałów uszczelniających w uszczelnieniu gazowym. Tak więc rury, które umieszczone są powyżej i poniżej uszczelnienia gazowego w sąsiedztwie ściany paleniska, następnie są usytuowane na poziomie uszczelnienia gazowego w przestrzeni pomiędzy ścianą przednią i ścianą tylną, dzięki czemu płaszczyzna, którą one tworzą, jest przynajmniej w przybliżeniu prostopadła do ściany paleniska.

Ten rodzaj ukształtowania jest prosty do wykonania i może być zrealizowany w taki sposób, że przepływ materiału złoża w kanale uszczelniającym jest płynny, a nośność ściany paleniska nie ulega znacznemu zmniejszeniu. Kiedy stosuje się taką konstrukcję to ściana tylna kanału uszczelniającego jest korzystnie nie chłodzona i jest wyposażona w ogniotrwałą okładzinę.

Według drugiego przykładu wykonania, ściana przednia, ściany boczne i część stropowa są chłodzone rurami wodnymi wygiętymi ze ściany rur wodnych paleniska. Poprzez pozostawienie dolnych części ścian bocznych kanałów uszczelniających nie chłodzonych albo otwartych możliwe jest chłodzenie ściany przedniej kanału uszczelniającego zasadniczo sprawnie na jej całym obszarze.

Według trzeciego przykładu wykonania, rury ściany paleniska są wykorzystywane do tworzenia ściany przedniej, ścian bocznych, ściany tylnej i części stropowej kanału uszczelniającego. Kiedy części dolne ścian bocznych są pozostawione otwarte, to możliwe jest skuteczne chłodzenie wszystkich ścian kanału uszczelniającego za pomocą rur wodnych ściany paleniska.

Dzięki rozwiązaniu według wynalazku uzyskano reaktor, który posiada uszczelnienie gazowe zajmujące niewielką przestrzeń, zintegrowane z płaską, chłodzoną ścianą kotła, bez zmniejszania jego pojemności. Ponadto to uszczelnienie gazowe jest lekkie, trwałe i niezawodne.

Dystrybucja materiału złoża odzyskiwanego z uszczelnienia gazowego została ulepszona w kierunku ściany przestrzeni przyjmującej.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładach wykonania na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia schematyczny przekrój pionowy reaktora z cyrkulującym złożem fluidalnym wyposażonego w uszczelnienie gazowe według wynalazku w pierwszym przykładzie wykonania; fig. 2 - schematyczny przekrój pionowy reaktora z cyrkulującym złożem fluidalnym wyposażonego w uszczelnienie gazowe według wynalazku w drugim przykładzie wykonania; fig. 3 - schematyczny przekrój pionowy reaktora z cyrkulującym złożem fluidalnym wyposażonego w uszczelnienie gazowe według wynalazku w trzecim przykładzie wykonania; fig. 4 - schematycznie w widoku aksonometrycznym tył kanału uszczelniającego w uszczelnieniu gazowym według pierwszego korzystnego przykładu wykonania wynalazku; fig. 5 - schematycznie, w przekroju poprzecznym, uszczelnienie gazowe według wynalazku; fig. 6a schematycznie w pierwszym przekroju poprzecznym uszczelnienie gazowe według pierwszego korzystnego przykładu wykonania wynalazku; fig. 6b - schematycznie w drugim przekroju poprzecznym uszczelnienie gazowe według pierwszego korzystnego przykładu wykonania wynalazku; fig. 7 - schematycznie, w widoku aksonometrycznym, kanał uszczelniający uszczelnienia gazowego, pokazany od przodu, według drugiego korzystnego przykładu wykonania wynalazku; oraz fig. 8 - schematycznie, w widoku aksonometrycznym, kanał uszczelniający uszczelnienia gazowego, pokazany od przodu, według trzeciego korzystnego przykładu wykonania wynalazku.

Figura 1 przedstawia w sposób schematyczny pionowy przekrój reaktora 10 z cyrkulującym złożem fluidalnym w pierwszym przykładzie wykonania, który posiada uszczelnienie gazowe 50 według wynalazku. Reaktor 10 z cyrkulującym złożem fluidalnym zawiera palenisko 20 utworzone przez ściany 12, 14 rur wodnych, w którym to palenisku 20 materiał złoża jest fluidyzowany za pomocą gazu fluidyzacyjnego 24 dostarczanego poprzez ruszt 22. Gaz fluidyzacyjny 24 przepływa do góry przez palenisko 20 zaś spaliny powstające w reaktorze 10 porywają materiał złoża i obie frakcje przepływają przewodem 32 umieszczonym w górnej części 28 paleniska 20 do separatora cząstek 30. Następnie

PL 196 596 B1 z separatora cząstek 30 gazy przepływają rurą wylotową 34 do części konwekcyjnej 36, zaś oddzielone cząstki spadają przewodem powrotnym 40 reaktora 10 do uszczelnienia gazowego 50.

Uszczelnienie gazowe 50 zawiera zespół uszczelniający, w skład którego wchodzi tylna ściana 62 i część stropową 66, które są pokazane na fig. 1, a ponadto zawiera kanał uszczelniający 60 oddzielony od dolnej części przewodu powrotnego 40 i dolne odgałęzienie 42 prowadzące materiał złoża do dołu. Dolna część kanału uszczelniającego 60 jest poprzez otwór 52 połączona z dolnym odgałęzieniem 42, a jego górna część poprzez otwór powrotny 54 jest połączona z dolną częścią 26 paleniska 20. Najniższy punkt otworu powrotnego 54 zwykle znajduje się wyżej niż najwyższy punkt otworu 52, i w ten sposób powstaje słup materiału złoża, kiedy materiał ten recyrkuluje przez uszczelnienie gazowe 50 do dolnego odgałęzienia 42 i kanału uszczelniającego 60. Wspomniany słup materiału złoża zapobiega przepływowi gazu z dolnej części 26 paleniska 20 bezpośrednio do przewodu powrotnego 40.

Tylna ściana 62, wspólna ściana przednia 64 dzielona z paleniskiem 20 i część stropowa 66 tworzą kanał uszczelniający 60. Kanał uszczelniający 60 jest także utworzony przez ściany boczne, które nie są pokazane na fig. 1. Jeśli dolna część przewodu powrotnego 40 jest względnie wąska, to jego ściany boczne, które nie są pokazane na fig. 1, mogą równocześnie pełnić rolę ścian bocznych kanału uszczelniającego 60. Otwór 52 powstaje poprzez umieszczenie dolnej krawędzi tylnej ściany 62 powyżej poziomu dna 44 przewodu powrotnego 40.

W celu utrzymania noś noś ci ś ciany 12 otwór powrotny 54 jest korzystnie wzglę dnie wą ski. Uszczelnienie gazowe przewodu powrotnego 40 jest korzystnie wyposażone w więcej niż jeden kanał uszczelniający 60, a przynajmniej jedna ściana boczna kanałów uszczelniających 60 nie jest ścianą boczną przewodu powrotnego 40. Ten rodzaj bocznej ściany kanału uszczelniającego nie będącej boczną ścianą przewodu powrotnego, może osiągnąć poziom dna 44 przewodu powrotnego 40, albo też jej dolna krawędź może znajdować się wyżej, korzystnie w przybliżeniu na jednej płaszczyźnie z dolną krawę dzią tylnej ś ciany 62.

Według wynalazku, przynajmniej jedna boczna ściana kanału uszczelniającego 60 w uszczelnieniu gazowym 50 posiada rury wodne wygięte ze ściany 12 rur wodnych paleniska 20. Zaleta takiego rozwiązania według wynalazku bazuje na fakcie, że gdy rury wodne są odgięte od ściany 12 tworząc otwór powrotny 54, to ściana boczna kanału uszczelniającego 60 w uszczelnieniu gazowym 50 jest chłodzona i wzmacniana. Rury wodne mogą być rozmieszczone w ścianie bocznej kanału uszczelniającego 60 niemalże równomiernie, albo też mogą być one skoncentrowane w szczególny sposób, na przykład, w pobliżu wspólnej ściany przedniej 64. Opierając się na geometrii przy każdym docelowym zastosowaniu można określić czy korzystne jest umieszczenie rur wodnych wygiętych ze ściany 12 również na tylnej ścianie 62 i w części stropowej 66, oprócz ścian bocznych.

Aby spowodować przepływ materiału złoża przez kanał uszczelniający 60, do kanału uszczelniającego 60 wprowadza się, poprzez jego dolną część, powietrze fluidyzacyjne 72. Korzystnie, kanał uszczelniający 60 albo dolne odgałęzienie 42 uszczelnienia gazowego 50, jak pokazano na fig. 1, może być także wyposażone w powierzchnie wymiany ciepła 74. Powietrze fluidyzacyjne 76 może być dostarczane także do dolnego odgałęzienia 42.

Figura 2 przedstawia schematycznie reaktor 10' z cyrkulującym złożem fluidalnym w drugim przykładzie wykonania w przekroju pionowym, w którym w dolnej części przewodu powrotnego 40 jest umieszczone uszczelnienie gazowe 50', według wynalazku. Reaktor 10' z cyrkulującym złożem fluidalnym przedstawiony na fig. 2 różni się od reaktora 10 z cyrkulującym złożem fluidalnym z fig. 1 tym, że reaktor 10' jest wyposażony w komorę wymiany ciepła 80 połączoną otworem 82, przez który płynie gaz, z dolną częścią 26 paleniska 20.

Uszczelnienie gazowe 50' znajdujące się pomiędzy przewodem powrotnym 40 połączonym z separatorem czą stek 30 i komorą wymiany ciepł a 80 jest ukształ towane w taki sposób, ż e ś ciana boczna kanału uszczelniającego 60' uszczelnienia gazowego 50' zawiera rury wodne wygięte ze ściany 16 komory wymiany ciepła 80.

Uszczelnienie gazowe 50' przedstawione na fig. 2 różni się od uszczelnienia gazowego 50 z fig. 1 tym, że krążący materiał nie spada na wierzch części stropowej 66 kanału uszczelniającego 60, ale spada bezpośrednio do dolnego odgałęzienia 42. W układzie tym proste przedłużenie ściany 16 tworzy tylną ścianę 62' kanału uszczelniającego 60', zaś rury wygięte ze ściany 16 w kierunku ściany 12 paleniska 20 przechodzą u góry na przednią ścianę 64' kanału uszczelniającego 60' i jego ściany boczne, które nie są pokazane na fig. 2.

PL 196 596 B1

Podobnie do ściany 12 z fig. 1, ściana 16 z fig. 2 jest korzystnie ścianą podtrzymującą, rozciągającą się w przybliżeniu od poziomu rusztu 22 do stropu paleniska 20.

Początkowo ściana 16 tworzy ścianę komory wymiany ciepła 80, a następnie, powyżej uszczelnienia gazowego 50', ścianę przewodu powrotnego 40, a na koniec ścianę separatora cząstek 30 reaktora 10'. Zespół uszczelnienia gazowego według wynalazku może być korzystnie zrealizowany w taki sposób, ż e ś ciana podtrzymująca 12 albo 16 zasadniczo utrzymuje swoją noś ność po umieszczeniu w niej otworów o wielkości wystarczającej do krążenia cząstek. Jednocześnie rury wygięte ze ściany 12 albo 16 chłodzą i wzmacniają zespół uszczelniający uszczelnienia gazowego 50 albo 50'.

Figura 3 przedstawia schematycznie reaktor 10'' z cyrkulującym złożem fluidalnym w trzecim przykładzie wykonania, w przekroju pionowym, w którym dolna część przewodu powrotnego 40 jest wyposażona w uszczelnienie gazowe 50'', według wynalazku. Reaktor 10'' z cyrkulującym złożem fluidalnym pokazany na fig. 3 różni się od reaktora 10 z cyrkulującym złożem fluidalnym pokazanego na fig. 1 tym, że ściana po stronie separatora cząstek 30'' paleniska 20 posiada podwójną konstrukcję 12, 16'', a kanał uszczelniający 60'' uszczelnienia gazowego jest uformowany w przestrzeni w jego środku. Ponieważ w rozwiązaniu według fig. 3 dolna część ściany 16'' separatora cząstek 30'' i przewodu powrotnego 40 tworzy ścianę tylną 62'' zespołu uszczelniającego, to rury wygięte ze ściany 12 paleniska 20 mogą być korzystnie wykorzystane do ukształtowania ścian bocznych kanału uszczelniającego 60''.

Figura 4 przedstawia schematycznie w widoku aksonometrycznym w rzucie od tyłu układ rur wodnych, wygiętych ze ściany 12 paleniska 20 kanału uszczelniającego 60 według pierwszego przykładu wykonania niniejszego wynalazku. Na fig. 4, jak również na fig. 7 i 8, linie grube pokazują, w jaki sposób rury wodne przebiegają w powiązaniu z kanałem uszczelniającym 60, a linie cienkie pokazują obrysy konstrukcji wyposażonych w ogniotrwałą okładzinę.

Figura 4 przedstawia w sposób schematyczny część stropową 66 kanału uszczelniającego 60, ścianę tylną 62, jedną ze ścian bocznych 68 i częściowo ścianę dolną 78. Figura pokazuje, w jaki sposób rury wodne, patrząc z góry ku dołowi, są najpierw wygięte równolegle do części stropowej 66, a następnie dalej w jednej płaszczyźnie z częścią stropową 66 przebiegają w kierunku ścian bocznych, z których pokazana jest tylko jedna ściana boczna 68. Chociaż dla jasności nie pokazano tego na fig. 4, dla osób znających temat jest oczywiste, w jaki sposób w części dolnej 78 rury wodne mogą być znowu wygięte blisko siebie tworząc ścianę 12.

Rury wodne są korzystnie wyposażone w wykładzinę ogniotrwałą w całym kanale uszczelniającym 60. Ponieważ w przykładzie wykonania według fig. 1 materiał złoża opadający z przewodu powrotnego 40 uderza w górną powierzchnię części stropowej 66 kanału uszczelniającego 60, to część stropowa 66 musi być wystarczająco trwała. Część stropowa 66 jest zwykle nachylona, aby uniknąć tworzenia się osadów. W ten sposób rury wodne mogą być wygięte od ścian bocznych 68 do góry w kierunku ściany 12, wzdłuż części stropowej 66, a następnie w sposób ciągły się wznosić, co jest wymagane dla bezproblemowego odparowywania wody.

Ponieważ górna powierzchnia ściany dolnej 78 jest zwykle pozioma, to ogniotrwałe dno ściany dolnej 78 korzystnie musi być tak grube, aby rury wodne wewnątrz ogniotrwałego dna ściany dolnej 78 mogły być wygięte jako wznoszące się w sposób ciągły od poziomu części dolnej ściany 12 do poziomu ścian bocznych 68.

Wszystkie rury wygięte ze ściany 12 paleniska 20 są tak ustawione, aby przebiegać wzdłuż ścian bocznych kanału uszczelniającego 60, a stąd ściana tylna 62 kanału uszczelniającego 60 pokazana na fig. 4 i ściana przednia kanału uszczelniającego 60, która nie jest pokazana, są nie chłodzonymi metalowymi konstrukcjami wyposażonymi w ogniotrwałą okładzinę, albo prostymi konstrukcjami ogniotrwałymi. Nie chłodzona konstrukcja jest trwała, kiedy jej szerokość jest wystarczająco mała i kiedy jest podtrzymywana przez konstrukcje chłodzone. Na fig. 4 nie pokazano innych ścian tworzących dolną część kanału powrotnego ani dysz, za pomocą których powietrze jest dostarczane do dolnej części kanału uszczelniającego 60.

Figura 5 przedstawia schematycznie w przekroju poziomym uszczelnienie gazowe 50 według pierwszego korzystnego przykładu wykonania, wykonane pomiędzy otworami 52 i 54 kanału uszczelniającego 60. Figura 5 przedstawia dwa podobne kanały uszczelniające 60 posiadające ściany przednie 64 i ściany tylne 62 wykonane z materiału ogniotrwałego. Ściany boczne 68 kanałów uszczelniających 60 są wzmocnione rurami wodnymi wygiętymi ze ściany 12 paleniska 20. Ponadto, dookoła kanału uszczelniającego 60 pokazane są ściany boczne 48 i ściana tylna 46 tworząca dolną część prze10

PL 196 596 B1 wodu powrotnego 40 oraz odgałęzienie dolne 42. Rury wodne w ścianach 46 i 48, korzystnie, nie są wygięte z rur wodnych ściany 12, ale stanowią oddzielną część układu do wytwarzania pary w kotle.

Naturalnie w przykładzie wykonania według fig. 5 może być także tylko jeden kanał uszczelniający, albo więcej niż dwa. Ponieważ rury wygięte na ściany boczne 68 podtrzymują również ścianę 12, to nie jest konieczne pozostawianie specjalnych fragmentów ścian składających się z nie wygiętych rur wodnych pomiędzy kanałami uszczelniającymi 60, ale kanały uszczelniające 60 mogą być rozmieszczone, jeśli jest to konieczne, prawie na całej szerokości ściany 12. Tak więc, krążący materiał może rozprzestrzeniać się tak równomiernie jak to jest możliwe na całej szerokości ściany paleniska 20.

Figura 6a przedstawia alternatywę dla przykładu wykonania według fig. 5, w której odgałęzienie dolne 42 znajduje się pomiędzy dwoma kanałami uszczelniającymi 60 umieszczonymi obok siebie, równolegle do ściany 12. Ponieważ rury ściany 12 nie są wygięte w miejscu występowania odgałęzienia dolnego 42 i biegną do góry, to nośność ściany 12 z przykładu wykonania według fig. 6a jest nawet lepsza niż w przykładzie wykonania według fig. 5.

Figura 6b przedstawia alternatywę dla przykładu wykonania według fig. 5, w której dolna część przewodu powrotnego 40 jest podzielona na dwa odgałęzienia dolne 42 umieszczone pomiędzy trzema kanałami uszczelniającymi 60, umieszczonymi obok siebie w kierunku ściany 12. Powrót materiału złoża do paleniska 20 przy ścianach przednich 64 kanałów uszczelniających 60 jest bardziej jednorodny w rozwiązaniu według fig. 6b niż w rozwiązaniu według fig. 6a.

Figury 6a i 6b nie pokazują rur wodnych wygiętych ze ściany 12, gdyż możliwe jest przeprowadzenie ich przez ściany uszczelnienia gazowego na wiele różnych sposobów. Jednym z preferowanych sposobów jest chłodzenie za pomocą rur ściany 12 wszystkich ścian wewnętrznych uszczelnienia gazowego 50, to znaczy ścian bocznych 68' po stronie dolnego odgałęzienia 42 kanałów uszczelniających 60. Rury chłodzące ścian zewnętrznych uszczelnienia gazowego 50 mogą więc stanowić rury chłodzące przewodu powrotnego 40. Naturalnie niniejszy wynalazek obejmuje także porównywalne przykłady wykonania, w których ilość kanałów uszczelniających i odgałęzień dolnych różni się od tych podanych w niniejszych przykładach.

Figura 7 przedstawia schematyczny widok aksonometryczny od przodu według drugiego korzystnego przykładu wykonania wynalazku, układu rur wodnych wygiętych ze ściany 12 paleniska 20 w celu utworzenia gazowego kanał u uszczelniającego 60. Strumień krążącego materiał u zł o ż a 84 z przewodu powrotnego 40 wchodzi do dolnej części kanału uszczelniającego 60 pod ścianą tylną 62 i ś cianami bocznymi 68. Strumień 86 materiału zł o ż a z górnej części kanał u uszczelniają cego 40 przechodzi nad ścianą 64 do paleniska 20.

W rozwiązaniu wedł ug fig. 7 dolne części ś cian bocznych 68 zawierają ce rury wodne wygię te ze ściany 12 paleniska 20 rozciągają się tylko do poziomu dolnej krawędzi ściany tylnej 62. Rury wodne wygięte ze ścian 12 paleniska 20 przebiegają, patrząc od dołu do góry, od części ściany 12 stanowiącej ścianę przednią 64 do ścian bocznych 68, a stamtąd dalej poprzez część stropową 66 z powrotem do ściany 12 paleniska 20. Rozwiązanie według fig. 7 różni się od rozwiązania według fig. 4 tym, że ściana przednia 64 jest skutecznie chłodzona.

Figura 8 przedstawia schematyczny widok aksonometryczny od przodu według trzeciego korzystnego przykładu wykonania wynalazku, układu rur wodnych wygiętych ze ściany 12 paleniska 20 w celu utworzenia gazowego kanału uszczelniają cego 60. Rozwią zanie wedł ug fig. 8 róż ni się od rozwiązania według fig. 7 tym, że część rur wygiętych ze ściany przedniej 64 do ścian bocznych 68 przebiega dalej do ściany tylnej 62, podczas gdy inne wznoszą się wzdłuż ściany bocznej 68 aż do części stropowej 66. W rozwiązaniu według fig. 8 każda ściana kanału uszczelniającego 60 jest chłodzona i wzmocniona przez rury wodne wygię te ze ściany 12 paleniska 20.

Powyżej opisano niniejszy wynalazek w powiązaniu z przykładami wykonania, które są obecnie uważane za najbardziej korzystne, ale należy rozumieć, że wynalazek nie jest ograniczony do tych przykładów wykonania, lecz obejmuje także wiele innych przykładów wykonania mieszczących się w zakresie poniż szych zastrzeż e ń patentowych.

PL 196 596 B1

Claims (15)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Reaktor z cyrkulującym złożem fluidalnym zawierający: palenisko, którego dolna część jest wyposażona w dysze gazu fluidyzacyjnego do fluidyzacji materiału złoża dostarczanego do paleniska, które jest utworzone przez zasadniczo pionową i płaską pierwszą ścianę, separator cząstek do oddzielania materiału złoża od gazu wypuszczanego z reaktora połączony z przewodem powrotnym dla materiału złoża oddzielonego w separatorze cząstek, umieszczonym wzdłuż wspomnianej pierwszej ściany paleniska, w którego to dolnej części znajduje się uszczelnienie gazowe zapobiegając przepływowi gazu z paleniska do przewodu powrotnego, które z kolei jest połączone ze ścianą rur wodnych tworzącą przestrzeń przyjmującą, którą to przestrzenią przyjmującą utworzoną przez płaską ścianę rur wodnych, jest palenisko, gdzie ściana rur wodnych jest pierwszą ścianą, albo też przestrzenią połączoną przepływem gazowym z paleniskiem, przy czym szerokość przekroju poziomego dolnej części przewodu powrotnego zmierzona w kierunku pierwszej ściany jest większa niż głębokość biegnąca prostopadle do tej szerokości; a ponadto uszczelnienie gazowe posiada zespół uszczelniający zawierający rury wodne połączone ze sobą i ukształtowane poprzez wygięcie rur wodnych ze ściany rur wodnych tworzącej wspomnianą przestrzeń przyjmującą; a ponadto za pomocą zespołu uszczelniającego jest oddzielona znaczna część od złoża krążącego materiału tworzonego w dolnej części przewodu powrotnego i zespół uszczelniający tworzy kanał, w którego dolnej części jest umieszczony otwór przepływowy połączony z przewodem powrotnym i ma pionową ścianę przednią, której górna część jest połączona przepływowo z elementami powrotnymi ukształtowanymi w ścianie rur wodnych tworzącymi przestrzeń przyjmującą, znamienny tym, że zespół uszczelniający uszczelnienia gazowego zawiera co najmniej jedną ścianę boczną (68) połączoną ze ścianą przednią (64), w której to ścianie bocznej (68) są umieszczone rury będące wygiętymi rurami wodnymi umieszczonymi w ścianach (12, 16) rur wodnych tworzących przestrzeń przyjmującą, stanowiące układ chłodzący ścianę boczną (68) i tworzące konstrukcję podtrzymującą dla ściany bocznej (68).
2. 2. Reaktor według zastrz. 1, znamienny tym, że zespół uszczelniający (62, 66, 68) zawiera rury wodne połączone ze sobą, wygięte z rur wodnych ze ściany (12, 16) rur wodnych tworzącej przestrzeń przyjmującą, tworzące konstrukcję podtrzymującą ściany (12, 16) rur wodnych i konstrukcję wzmacniającą ściany (12, 16) rur wodnych wokół otworów powrotnych (54).
3. 3. Reaktor według zastrz. 1, znamienny tym, że zespół uszczelniający (62, 66, 68) zawiera dwie ściany boczne (68), ścianę tylną (62) i część stropową (66).
4. 4. Reaktor według zastrz. 3, znamienny tym, ż e dolna część ściany tylnej (62) jest połączona przepływowo z przewodem powrotnym (40).
5. 5. Reaktor według zastrz. 1, znamienny tym, ż e część rur wodnych ze ś ciany (12, 16) rur wodnych tworzącej przestrzeń przyjmującą jest wygięta tak, że rozciągają się ze ściany przedniej (64) na ścianę boczną (68), a stamtąd, poprzez część stropową (66), z powrotem na ścianę (12, 16) rur wodnych.
6. 6. Reaktor według zastrz. 1, znamienny tym, ż e część rur wodnych w ś cianie rur wodnych jest wygięta tak, że rozciąga się ze ściany przedniej (64) na ścianę boczną (68), a stamtąd, poprzez ścianę tylną (62) i część stropową (66), z powrotem na ścianę rur wodnych tworzącej przestrzeń przyjmującą.
7. 7. Reaktor wedł ug zastrz. 1, znamienny tym, ż e przekrój poziomy kanał u uszczelniają cego jest zasadniczo prostokątny, a szerokość kanału uszczelniającego zmierzona w kierunku ściany pierwszej (12) wynosi przynajmniej 1,5 głębokości kanału uszczelniającego prostopadłej do wspomnianej szerokości.
8. 8. Reaktor według zastrz. 1, znamienny tym, że uszczelnienie gazowe (50) zawiera przynajmniej dwa umieszczone obok siebie kanały uszczelniające (60) usytuowane równolegle do pierwszej ściany (12) i połączone ze wspólnym przewodem powrotnym (40).
9. 9. Reaktor wedł ug zastrz. 8, znamienny tym, ż e cał kowita szerokość są siednich kanałów uszczelniających (60) jest równa przynajmniej ich trzykrotnej głębokości.
10. 10. Reaktor według zastrz. 1, znamienny tym, że dolna część przewodu powrotnego (40) jest wyposażona, w kierunku pierwszej ściany (12) tworzącej palenisko (20), w kanał uszczelniający (60) uszczelnienia gazowego umieszczony obok odgałęzienia dolnego (42) przeprowadzającego materiał złoża z separatora cząstek (30) do kanału uszczelniającego (60).
11. 11. Reaktor według zastrz. 1, znamienny tym, że przewód powrotny (40) jest ukształtowany z pł askich pł yt rur wodnych.

    PL 196 596 B1
12. 12. Reaktor według zastrz. 1, znamienny tym, że przekrój poziomy dolnej części przewodu powrotnego (40) jest prostokątny, a jego szerokość zmierzona w kierunku ściany pierwszej (12) jest przynajmniej dwa razy większa od głębokości, do niej prostopadłej.
13. 13. Reaktor według zastrz. 1, znamienny tym, że przedłużenie ściany (16'') po stronie przewodu powrotnego (40) od strony paleniska (20) tworzy ścianę tylną (62) kanału uszczelniającego (60'').
14. 14. Reaktor według zastrz.13, znamienny tym, że kanał uszczelniający (60'') jest przynajmniej częściowo umieszczony pomiędzy przedłużeniem ściany (16'') po stronie przewodu powrotnego od strony paleniska (20), a pierwszą ścianą (12) tworzącą palenisko (20).
15. 15. Reaktor według zastrz. 11, znamienny tym, że jedna ze ścian rur wodnych tworzących przewód powrotny jest częścią pierwszej ściany (12) tworzącej palenisko (20).