PT99603B - Sistema de combustao de leito fluidificado e metodo tendo um permutador de calor de reciclagem com um sistema nao-mecanico de controlo de solidos - Google Patents

Description

Antecedentes da Invenção

Esta invenção refere-se a um sistema de combustão de leito fluidificado e a um método para operação do mesmo e, mais particularmente, a uns tais sistema e método nos quais se forma um permutador de calor de reciclagem integral com a secção de fornalha do sistema.

Sistemas de combustão de leito fluidificado são bem conhecidos e incluem uma secção de fornalha na qual se faz passar ar através de um leito de material particulado, compreendendo um combustível fóssil como o carvão e um adsorvente para os óxidos de enxofre gerados como resultado da combustão do carvão, para fluidizar o leito e para promover a combustão do combustível a temperaturas relativamente baixas. Estes tipos de sistemas de combustão são frequentemente usados em geradores de vapor, nos quais se faz passar água numa relação de troca de calor com o leito fluidificado para gerar vapor e permitir altas eficiências de combustão e flexibilidade de combustível, alta adsorçâo de enxofre e baixa emissão de óxidos de azoto.

leito fluidificado mais tipico utilizado na secção de fornalha destes tipos de sistemas é vulgarmente referido como leito fluidificado borbulhante, no qual o leito de material particulado tem uma densidade relativamente elevada, e uma superfície superior bem definida, ou distinta. Outros tipos de sistemas utilizam um leito fluidificado circulante, no qual a densidade do leito fluidificado está abaixo da de um leito fluidificado borbulhante tipico, a velocidade do ar fluidizante é igual ou maior à de um leito borbulhante, e os gases de combustão que passam através do leito arrastam uma quantidade substancial dos sólidos particulados miúdos numa extensão tal que se encontram ai substancialmente saturados nestes.

Os leitos fluidificados circulantes são caracterizados por reciclagens interna e externa de sólidos relativamente altas, que os tornam insensíveis a padrões de libertação de calor combustível, minimizando portanto as variações de temperatura e, consequentemente, estabilizando as emissões de enxofre num nivel baixo. A reciclagem de sólidos externa é conseguida dispondo um separador ciclone na saida da secção de fornalha para receber os gases de combustão e os sólidos por eles arrastados, a partir do leito fluidificado. Os sólidos são separados dos gases de combustão no separador, e os gases de combustão são passados para uma área de recuperação de calor enquanto que os sólidos são reciclados de volta à fornalha. Esta reciclagem melhora a eficiência do separador, e os resultantes aumentos do uso eficiente do adsorvente para o enxofre e do tempo de residência do combustível reduzem os consumos de adsorvente e combustível.

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Na operação destes tipos de leitos fluidificados e, mais concretamente, dos do tipo circulante, existem algumas considerações importantes. Por exemplo, os gases de combustão e sólidos arrastados devem ser mantidos na secção de fornalha a uma temperatura particular (normalmente, cerca de 869,4°C, isto é, 1600°F) consistente com uma captura adequada do enxofre pelo adsorvente. Em consequência, a capacidade calorífica máxima (head) dos gases de combustão que passam para a área de recuperação de calor, e a capacidade calorífica máxima dos sólidos separados, reciclados através do ciclone e para a secção de fornalha, estão limitadas por esta temperatura. Num ciclo requerendo apenas serviço de sobreaquecimento e não de reaquecimento, o conteúdo calorífico dos gases de combustão, à saida da secção de fornalha, é normalmente suficiente para fornecer o calor necessário para uso na área de recuperação de calor do gerador de vapor, a jusante do separador. Portanto, o conteúdo calorífico dos sólidos reciclados não é necessário.

No entanto, num gerador de vapor utilizando um leito fluidificado circulante com captura de enxofre e um ciclo que requeira serviços de reaquecimento assim como de sobreaquecimento, o calor disponível existente nos gases de combustão à saida da secção de fornalha não é suficiente. Ao mesmo tempo, na volta de reciclagem do ciclone da fornalha existe calor em excesso para as necessidades do serviço do gerador de vapor. Para um tal ciclo, a concepção tem que ser tal que o calor nos sólidos reciclados seja utilizado antes que os mesmos sejam reintroduzidos na secção de fornalha.

Para proporcionar esta capacidade calorífica extra é por vezes colocado um permutador de calor de reciclagem entre a salda do separador de sólidos e o leito fluidificado da secção de fornalha. Este permutador de calor de reciclagem inclui superfícies de permuta de calor e recebe os sólidos separados a partir do separador e funciona para transferir o calor dos sólidos para as superfícies de permuta de calor, a velocidades de transferência de calor relativamente altas antes que os mesmos sejam reintroduzidos na secção de fornalha. 0 calor das superfícies de troca de calor é então transferido para circuitos em arrefecimento para fornecer serviço de reaquecimento e/ou sobreaquecimento.

permutador de calor de reciclagem inclui normalmente um canal de passagem alternativa para permitir o fluxo directo dos sólidos reciclados desde a entrada do permutador até à secção de fornalha, de modo a evitar o contacto dos sólidos com as superfícies de troca de calor no permutador, durante as condições de arranque ou baixa carga. Contudo, este tipo de instalação requer normalmente a recorrência a válvulas mecânicas, ou o seu equivalente, para o controlo selectivo do fluxo de sólidos desde a entrada, através do canal de passagem alternativa, e para a secção de fornalha; ou desde a entrada, através duma área contendo as superfícies de troca de calor, e para a secção de fornalha. Estas válvulas mecânicas são grandes, caras e necessitam de serem substituídas periodicamente, constituindo despesas adicionais ao custo do sistema.

Sumário da Invenção

Um dos objectivos da presente invenção consiste em

providenciar um sistema e método de combustão de leito fluidificado, os quais utilizam um permutador de calor de reciclagem, colocado integralmente com a secção de fornalha do sistema de combustão.

Outro dos objectivos da presente invenção consiste em providenciar um sistema e método do tipo acima, nos quais sejam fornecidas superfícies de troca de calor no permutador de calor de reciclagem, para remover o calor dos sólidos separados e fornecer calor adicional a um circuito de fluido associado com o sistema.

E ainda um objectivo da presente invenção providenciar um sistema e método do tipo acima, nos quais o permutador de calor de reciclagem inclui uma câmara de passagem alternativa directa para conduzir os sólidos separados directamemte para a secção de fornalha sem passar por nenhuma superfície de troca de calor durante condições de arranque, paragem, transporte de unidade, e de baixa carga.

E ainda um objectivo da presente invenção providenciar um sistema e método do tipo acima, nos quais seja fornecido um sistema não-mecânico de controlo, para fazer passar selectivamente os sólidos separados, ou através da câmara de passagem alternativa ou sobre as superfícies de troca de calor no permutador de calor de reciclagem.

No sentido do cumprimento destes e de outros objectivos, o sistema da presente invenção inclui um permutador de calor de reciclagem adjacente à secção de fornalha do sistema. Os gases de combustão e materiais particulados arrastados a partir do leito fluidificado na secção de fornalha são separados,

sendo os gases de combustão conduzidos para uma área de recuperação de calor, e os sólidos separados para um permutador de calor de reciclagem, para transferência de calor dos sólidos para um fluido passando através do sistema. São fornecidas superfícies de troca de calor, no permutador de calor, para remoção do calor dos sólidos, e é providenciada uma passagem alternativa a qual está ligada directamente a uma válvula em J que recebe os sólidos separados, provenientes do separador, de modo a que os sólidos passem através da passagem alternativa, durante o arranque e condições de baixa carga. E fornecido um sistema de controlo não-mecânico utilizando bicos fluidizantes com diferentes tamanhos, para controlar selectivamente o fluxo dos sólidos separados, ou através do canal de passagem alternativa, para a fornalha, ou a partir do canal de passagem alternativa, por cima das superfícies de troca de calor, e para a fornalha.

Breve Descrição dos Esquemas A breve descrição acima, bem como outros objectivos, caracteristicas e vantagens da presente invenção serão mais completamente apreciados em referência á seguinte descrição detalhada dos aperfeiçoamentos presentemente preferidos mas não menos ilustrativos, de acordo com a presente invenção, quando em conjunto com o esquemas anexos nos quais:

A Fig.l é uma representação esquemática mostrando o sistema da presente invenção;

A Fig.2 é uma secção transversal, uma perspectiva esquemática parcial tomada ao longo da linha 2-2 da Fig.l;

A Fig.3 é um corte seccional visto ao longo da linha 3-3 da Fig.2;

A Fig.4 ê uma perspectiva parcial, alargada, duma porção duma parede do compartimento do sistema da Fig.l.

A Fig.5 ê um corte seccional alargado tomado ao longo da linha 4-4 da Fig.2; e

As Figs. 6 e 7 são perspectivas similares às das Figs. 2 e 3, respectivamente, mas mostrando um aperfeiçoamento alternativo da presente invenção.

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Descrição do Aperfeiçoamento Preferido

A Fig.l dos desenhos mostra o sistema de combustão de leito fluidificado da presente invenção usado para gerar vapor. Este sistema inclui um compartimento vertical refrigerado a água, referido em geral pelo número 10, tendo uma parede frontal 12, uma parede de rectaguarda 14 e duas paredes laterais, uma das quais corresponde ao número 16a. A parte superior do compartimento 10 é fechada por uma cobertura 18 e a parte inferior inclui um fundo 20.

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Uma placa 22 estende-se ao longo da parte inferior do compartimento 10 e está espaçada do chão 20, definindo um repletor de ar 24, o qual está adaptado para receber ar a partir de fontes externas (não mostradas) e distribui selectivamente o ar através de perfurações na placa 22 e para bicos (não representados na Figura 1) montados na mesma como vai ser descrito.

E fornecido um sistema de alimentação de carvão, representado em geral pelo número 25, adjacente à parede frontal

12, para introduzir material particulado contendo combustível para o compartimento 10. 0 material particulado é fluidificado pelo ar proveniente do repletor 24, à medida que este passa em sentido ascendente através da placa 22. Este ar promove a combustão do combustível e a mistura de produtos gasosos da combustão ( a partir de agora designados por gases de combustão) e de ar resultante ascende no compartimento, por convecção forçada, e arrasta uma porção dos sólidos, formando-se no compartimento vertical 10 uma coluna de densidade decrescente de sólidos até uma dada elevação, acima da qual a densidade permanece substancialmente constante. Subentende-se que pode também ser introduzido no compartimento um absorvente em forma de partículas, tal como a pedra calcária, através de um sistema de alimentação separado ou de uma conduta ligada ao sistema de alimentação 25.

Um separador ciclone 26 estende-se adjacente ao compartimento 10 e a este está ligado via um canal 28, o qual se estende desde uma saida 14a, providenciada na parede da rectaguarda 14 do compartimento 10, até uma entrada 26a, providenciada através da parede do separador. Apesar da referência ser feita a um separador 26, está subentendido que um ou mais separadores adicionais (não mostrados) se podem encontrar atrás do separador 26.

separador 26 recebe os gases de combustão e o material particulado arrastado proveniente do compartimento 10, duma maneira a ser descrita, e opera de modo convencional para separar o material particulado dos gases de combustão devido a forças centrífugas geradas no separador. Os gases de combustão separados, substancialmente livres de sólidos, passam, via um canal 30 localizado imediatamente acima do separador 26, para uma secção de recuperação de calor, em geral mostrada pela referência 32, via uma entrada 32a providenciada através duma parede da mesma.

A secção de recuperação de calor 32 inclui um compartimento 34, dividido por uma partição vertical 36 numa primeira passagem, a qual aloja um reaquecedor 38, e numa segunda passagem contendo um sobreaquecedor primário 40. E fornecido um economizador e tem uma secção superior 42a, localizada na segunda passagem acima referida, e uma secção inferior 42b localizada na parte inferior da secção de recuperação de calor 32. E providenciada uma abertura 36a, na parte superior da partição 36, para permitir o fluxo duma porção dos gases para a passagem contendo o sobreaquecedor 40 e as secções do economizador 42a e 42b. 0 reaquecedor 38, o sobreaquecedor 40 e as secções 42a e 42b do economizador são todos formados por uma pluralidade de tubos de permuta de calor que se estende no caminho dos gases, à medida que passam através do compartimento 34. Depois de passarem ao longo do reaquecedor 36, sobreaquecedor 40 e secções 42a e 42b do economizador, nas duas passagens paralelas, os gases deixam o compartimento 34 através de uma saida 34a.

Tal como mostrado na Fig.l, o fundo 20, a placa 22 e as paredes laterais 16a e 16b estendem-se para além da parede de rectaguarda 14, e uma partição de extensão vertical 50 estendese em sentido ascendente a partir do fundo 20 e paralelamente à parede de rectaguarda 14. Uma cobertura 52 estende-se desde a partição 50 até à parede de rectaguarda 14. A parede frontal 12 e a de rectaguarda 14 definem uma secção de fornalha 54, e a partição 50 e a parede de rectaguarda 14 definem uma secção de permuta de calor 56.

O fundo 20, a placa 22 e portanto o repletor 24 estendem-se por debaixo da secção de permuta de calor 56 para introduzir ar nesta última secção, de uma forma que será descrita.

A parte inferior do separador 26 inclui um funil 26a, o qual está ligado a uma conduta de escoamento 60, ligada, por sua vez a uma válvula de entrada em J referida em geral pelo número 62. Uma conduta de entrada 64 liga a salda da válvula em J 62 à secção de permuta de calor 56, para transferir os sólidos separados, provenientes do separador 26, para esta última secção. A válvula em J 62 funciona de uma maneira convencional para evitar o fluxo de retorno de sólidos da secção de fornalha 54 e da secção de permuta de calor 56 para o separador 26.

As Figs. 2 e 3 mostram a outra parede lateral 16b do compartimento 10, bem como um par de partições transversas e espaçadas 70 e 72, estendendo-se entre a parede de rectaguarda 14 e a partição 50. Tal como se pode ver na Fig.3, as partições 70 e 72 estendem-se por uma altura menor do que a das paredes que formam a secção de permuta de calor 56.

A parede frontal 12, a parede de rectaguarda 14, as paredes laterais 16a e 16b e as partições 50 e 70, assim como as paredes definindo o compartimento de recuperação de calor 34, são todas formadas de uma maneira que pode ser vista na Fig.4. Como se pode ver, cada parede é formada por uma pluralidade de tubos espaçados 74 tendo alhetas continuas 74a estendendo-se a partir

de porções suas diametralmente opostas, para formar uma membrana estanque ao gás.

Tal como se pode ver nas Figuras 2 e 3, as partições 70 e 72 dividem a parte inferior da secção de permuta de calor em três compartimentos 56a, 56b e 56c. A conduta de entrada 64 está em registo com uma abertura na partição 50, comunicando com o compartimento 56b.

Uma pluralidade de colunas de distribuidores de ar ou bicos 76, estende-se através da placa 22 na secção de fornalha 54, para distribuir o ar em sentido ascendente a partir do repletor 24, para a secção de fornalha. Uma pluralidade de filas de bicos 78 entende-se através das perfurações na placa 22 na secção de permuta de calor 56. Cada bico 78 consiste numa parte central extendendo-se através da perfuração e uma parte de descarga horizontal em registo com a parte vertical. Como se pode ver nas figuras 2 e 3, os bicos 78 nos compartimentos 56a e 56c estão dispostos em filas paralelas, com as suas partes de descarga 78 viradas para as paredes laterais 16a e 16b, respectivamente.

São fornecidas duas filas paralelas de bicos 78 no compartimento 56b, com as suas partes de descarga viradas para as partições 70 e 72, respectivamente. Uma fila única de bicos 80 está também localizada no compartimento 56b e estende-se entre as duas filas de bicos 78. Os bicos 80 são mais longos do que os bicos 78, por razões a serem explicadas. Uma tubuladura 82 está localizada no repletor 24 e está ligada aos bicos 80 para fornecer ar para os mesmos, independentemente do fluxo de ar desde o repletor 24, através da placa 22 e para os bicos 76 e 78.

Como se pode ver nas figs. 3 e 5, uma barreira de tubos de permuta de calor 84 está disposta em cada um dos compartimentos 56a e 56c. Os tubos 84 estendem-se entre os extremos 86a e 86b (fig. 5) para fazer circular fluido através dos tubos.

Sâo fornecidas três aberturas alongadas, horizontalmente espaçadas, 14a, 14b e 14c através de uma parte das porções da parede 14 que definem os compartimentos 56a, 56b e 56c, respectivamente. A abertura 14b encontra-se a um nível de elevação mais alto do que as aberturas 14a e 14c, por razões a serem descritas. As aberturas sâo mostradas esquematicamente na fig. 3 por conveniência de apresentação, estando subentendido que estas são realmente formadas por desvio das alhetas 74a, ou por inclinação dos tubos 74 para fora do plano da parede 14, de uma maneira convencional. Também se forma nas partes inferiores das partições 70 e 72 uma pluralidade de aberturas 70a e 72a (fig.3), respectivamente, por razões a serem descritas.

Um colector de vapor 90 (Fig.l) está localizado por cima do compartimento 10 e, apesar de nâo mostrado nos desenhos, está subentendido que uma pluralidade de cabeças está disposta nas extremidades das várias paredes acima descritas. Como referido em geral pelo número 92 é utilizada uma pluralidade de tubos de descenso, condutas, etc., para estabelecer um circuito de fluxo de água e vapor através destas cabeças, o colector de vapor 90 e os tubos 74 formando as mencionadas paredes de tubo de água, com os alimentadores, elevadores e cabeças de ligação sendo fornecidos conforme necessário. As paredes que delimitam o separador ciclone 26, os tubos do permutador de calor 84 e os

sao tubos formando o reaquecedor 38 e o sobreaquecedor 40, portanto refrigerados a vapor, enquanto que as partes 42a e 42b do economizador recebem água de alimentação e descarregam-na para o colector de vapor 90. Portanto, é passada água numa sequência pré-determinada através deste circuito de fluxo, incluindo os tubos de descenso e condutas 92, para converter a água em vapor, e aquecer o vapor pelo calor gerado por combustão do material combustível particulado na secção de fornalha 54.

Em operação, o material combustível particulado e um material adsorvente (a partir de agora referidos como sólidos) são introduzidos para a secção de fornalha 54 através do sistema de alimentação 25. Em alternativa, o adsorvente pode também ser introduzido independentemente através de aberturas numa ou mais das paredes da fornalha 12, 14, 16a e 16b. E introduzido ar a uma pressão suficiente, a partir de uma fonte externa para a parte do repletor 24 que se estende por baixo da secção de fornalha 54, e o ar passa através dos bicos 76 dispostos na secção de fornalha 54 numa quantidade e velocidade suficientes para fluidizar os sólidos nesta última secção.

Um acendedor (não mostrado), ou equivalente, é providenciado para provocar a ignição do material combustível nos sólidos, e, subsequentemente, o material combustível sofre autocombustâo pelo calor na secção de fornalha 54. A mistura de ar e produtos gasosos da combustão (a partir de agora referidos como gases de combustão) passa em sentido ascendente através da secção de fornalha 54 e arrasta ou decanta a maior parte dos sólidos. A quantidade de ar introduzida, via o repletor de ar 24, através dos bicos 76, e para o interior da secção de fornalha 54,

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é estabelecida de acordo com o tamanho dos sólidos, de modo a que se forme um leito fluidificado circulante, isto é, os sólidos sejam fluidificados numa extensão tal que seja conseguido um arrastamento ou. decantação substanciais dos mesmos. Consequentemente, os gases de combustão que passam para a parte superior da secção de fornalha 54 estão substancialmente saturados com os sólidos, e a estrutura é tal que a densidade do leito ê relativamente alta na parte inferior da secção de fornalha 54, decresce ascendentemente em todo o comprimento desta secção de fornalha, e é substancialmente constante e relativamente baixa na parte superior da secção de fornalha.

Os gases de combustão saturados na parte superior da secção de fornalha 54 saem para a conduta 28 e passam para os separadores ciclone 26. No separador 26, os sólidos são separados dos gases de combustão e os primeiros passam a partir dos separadores através de uma válvula de escoamento 60 e são injectados, via válvula-J 62 e conduta 64, para a secção de permuta de calor 56. Os gases de combustão limpos, provenientes do separador 26, saem via a conduta 30, e passam para a secção de recuperação de calor 32, para passagem através do compartimento 34 e atravessando o reaquecedor 38, o sobreaquecedor 40 e as secções 42a e 42b do economizador, antes de sairem através da saida 34a para equipamento externo.

Com referência às Figuras. 2 e 3, os sólidos separados provenientes da conduta 64 entram para o compartimento 56b da secção de permuta de calor 56. Supondo um funcionamento normal, é introduzido ar fluidizante para os bicos 78 que existem nos compartimentos 56a, 56b e 56c da secção de permuta de calor 56, via o repletor 24, enquanto que o fluxo de ar para a tubuladura 82, e portanto para os bicos 80, é desligado. Uma vez que as duas filas de bicos 78 no compartimento 56b estão viradas para as paredes 70 e 72, respectivamente, os sólidos passam do compartimento 56b para os compartimentos 56a e 56c, respectivamente. Os sólidos misturam-se e acumulam-se nos compartimentos 56a 56c e fornecem, portanto, o seu calor à água/vapor que passa nos tubos 84 destes últimos compartimentos. Os sólidos arrefecidos passam então através das aberturas 14a e 14c na parede 14, e voltam à secção de fornalha 54.

E introduzida água de alimentação para, e circulada através do circuito de fluxo descrito acima, incluindo os tubos de parede de água 74 e o colector de vapor 90, numa sequência pré-determinada para converter a água de alimentação em vapor e para reaquecer e sobreaquecer o vapor. Para este fim, o calor removido dos sólidos na secção de permuta de calor 56, pode ser usado para proporcionar reaquecimento e/ou sobreaquecimento parcial ou completo. Por exemplo, as barreiras de tubos 84 nos compartimentos 56a e 56c, respectivamente, podem funcionar para proporcionar diferentes estágios de aquecimento, tal como sobreaquecimento primário, intermediário e terminal.

Uma vez que, durante a operação acima, não há ar introduzido para os bicos 80 no compartimento 56b, ocorre muito pouco fluxo de sólidos, se algum, através desta última passagem.

Durante o arranque inicial e condições de baixa carga, é cortado o fluxo de ar fluidizante para o repletor 24, e é ligado para a tubuladura 82 e, consequentemente, para os bicos 80. Como resultado, o volume de sólidos nos compartimentos 56a e

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56c do permutador de calor sofre uma quebra e portanto veda cada volume de qualquer fluxo adicional. Então, os sólidos provenientes da conduta 64 passam directamente através do compartimento 56b e, após a sua acumulação até ao nivel da abertura 14b, passam através desta última para a secção de fornalha 54. Uma vez que o compartimento 56b não contém quaisquer tubos do permutador de calor, o arranque e a operação em baixa carga podem ser conseguidos sem que os grupos de tubos 84 sejam expostos aos sólidos quentes em recirculação.

Está subentendido que um tubo de drenagem, ou equivalente, possa ser providenciado na placa 22, à medida que vai sendo necessário, para descarregar os sólidos gastos a partir da secção de fornalha 54 e da secção de permuta de calor 56, como necessário.

Várias vantagens resultam do sistema da presente invenção. Por exemplo, é removido o calor dos sólidos separados que saem do separador 26, antes que estes sejam reintroduzidos na secção de fornalha 54, sem redução da temperatura dos gases de combustão separados. Os gases separados estão também a uma temperatura suficiente para proporcionarem aquecimento significativo do fluido do sistema, enquanto que o permutador de calor de reciclagem pode funcionar para fornecer aquecimento adicional. Os sólidos reciclados podem ainda ser passados directamente da válvula-J 62 para a secção de fornalha 54, durante o arranque ou condições de baixa carga, prioritariamente ao estabelecimento do fluxo de vapor de arrefecimento adequado para os tubos de permuta de calor 84. A secção de permuta de calor 56 é também formada integralmente com a secção de fornalha 54 e opera à mesma temperatura de saturação do fluido de arrefecimento, permitindo portanto a estrutura toda soldada da fronteira da parede, como se vê na Fig. 4. Pode também ser conseguido um fluxo de retorno rápido e preciso dos sólidos separados, controlando o fluxo de ar fluidizante a partir do repletor 24. E ainda providenciado um espaço relativamente grande nos compartimentos 56a e 56c para acomodar os tubos de permuta de calor.

aperfeiçoamento das figs. 6 e 7 é semelhante ao aperfeiçoamento prévio e inclui componentes idênticos, aos quais sao dados os mesmos números de referência. De acordo com o aperfeiçoamento das Figs. 6 e 7, é fornecida uma partição transversal simples 100, na secção de permuta de calor 56, para a dividir nos compartimentos 56d e 56e. E fornecida uma abertura 100a (Fig.7) através da parte inferior da partição 100, para permitir o fluxo dos sólidos separados, desde o compartimento 56e para o compartimento 56d, como será descrito.

E fornecida uma pluralidade de filas de bicos 78 no compartimento 56d, estando todas elas viradas para a parede lateral 16a. São providenciadas duas filas de bicos 78 no compartimento 56e, as quais se encontram viradas para a partição 100 e para a parede lateral 16b, respectivamente. Uma fila de bicos 80 estende-se entre as duas filas de bicos 78, no compartimento 56e, estando os bicos 80 ligados à tubuladura 82 (Fig.7) disposta no repletor 24. E fornecida uma pluralidade de tubos de permuta de calor 84 no compartimento 56d e a conduta de entrada 64 estende-se através de uma abertura na parede 50, encontrando-se a conduta de entrada 64 em registo com o compartimento 56e. Forma-se uma abertura 14d através da parede 14, a qual liga o compartimento 56d à secção de fornalha 54. E formada uma abertura 14e através da parede 14, a qual liga o compartimento 56e à secção de fornalha 54, estando localizada num nivel de elevação superior do que a abertura 14d. 0 melhoramento das Figs. 6 e 7 é, por outro lado, idêntico ao descrito nas Figs.

1-5.

funcionamento do aperfeiçoamento das Figs. 6 e 7 é semelhante ao do aperfeiçoamento das Figs. 1-5. Portanto, em condiçOes de funcionamento normal, o fluxo de ar para os bicos 78 dos compartimentos 56d e 56e está ligado enquanto que se encontra desligado para os bicos 80 do compartimento 56e. A secção de fornalha 54, o separador 26 e a secção de recuperação de calor 32 são operados como está acima descrito. Consequentemente, os sólidos separados, provenientes do separador 26, são conduzidos para o compartimento 56e, via a conduta 64. A fila de bicos 78, adjacente à partição 100, dirige os sólidos em direcção ao compartimento 56d, através da abertura 100a da partição 100, e atravessando os tubos de permuta de calor 84, para remoção do calor dos sólidos. A medida que o nivel dos sólidos arrefecidos se eleva no compartimento 56d, estes passam para a secção de fornalha 54, via a abertura 14d.

Durante o arranque e condições de baixa carga, os bicos 78 estão desligados e os bicos 80 estão ligados. Em consequência, ocorre um fluxo de sólidos reduzido, se existe algum, do compartimento 56e para o compartimento 56d. Os sólidos acumulamse portanto no compartimento 56e, e passam para a secção de fornalha 54, via a abertura 14e.

Está subentendido que podem ser feitas várias variações nos melhoramentos precedentes, sem sair do âmbito da presente invenção. Por exemplo, o calor removido a partir dos sólidos na secção de permuta de calor 56 pode, também, ser utilizado para aquecimento do fluido do sistema na secção de fornalha ou no economizador, etc., e outros tipos de leito podem ser utilizados na fornalha, tal como um leito de modo de transporte circulante, com uma densidade constante através de toda a sua altura. Pode ser ainda providenciada uma instalação de recuperação de calor em série, com superfície de sobreaquecimento, reaquecimento e/ou de economizador, ou para qualquer combinação. 0 número e/ou localização dos canais de passagem alternativa no permutador de calor de reciclagem podem também variar, e o número e tamanho dos separadores usados pode ser variado, de acordo com a capacidade do gerador de vapor e dependendo de considerações económicas.

Outras modificações, alterações e substituições estão projectadas na descrição precedente e, em algumas situações, serão empregues algumas caracteristicas da invenção sem o uso correspondente de outras. De acordo com isto, é apropriado que as reivindicações, em anexo, sejam construídas claramente de maneira consistente com o âmbito da invenção.

Claims (12)

1- Sistema de combustão de leito fluidificado, caracterizado pelo facto de compreender meios definindo uma secção de fornalha; meios formando um leito fluidificado na referida secção de fornalha; uma secção de separação para receber uma mistura de gases de combustão e de material particulado arrastado a partir do referido leito fluidificado, e separar o referido material particulado arrastado dos referidos gases de combustão; uma secção de recuperação calor para receber os referidos gases de combustão separados; e um permutador de calor de reciclagem adjacente à dita secção de fornalha para receber o referido material particulado separado; compreendendo o referido permutador de reciclagem de calor um alojamento possuindo um compartimento de passagem alternativa para receber os referidos sólidos separados, um compartimento de permuta de calor adjacente ao dito compartimento de passagem alternativa, um dispositivo de permuta de calor disposto no referido compartimento de permuta de calor, meios para ligar o referido compartimento de passagem alternativa à dita secção da fornalha, meios para ligar o referido compartimento de passagem alternativa ao dito compartimento de permuta de calor, uma pluralidade de bicos de ar dispostos no referido compartimento de passagem alternativa e no referido compartimento de permuta de calor, e meios para introduzir ar, selectivamente, para os referidos bicos de ar, para controlar o fluxo de sólidos do referido compartimento de passagem alternativa para o referido compartimento de permuta de calor, e daquele para a referida secção de fornalha.

2- Um sistema, conforme reivindicado na reivindicação 1. caracterizado pelo facto de compreender meios para ligar o referido compartimento de permuta de calor à referida secção de fornalha, para permitir o fluxo dos referidos sólidos, do referido compartimento de permuta de calor, para a referida secção de fornalha.

3- Um sistema, conforme reivindicado na reivindicação 1, caracterizado pelo facto de compreender, ainda, uma divisória disposta no referido alojamento para definir, com as paredes do referido alojamento, o referido compartimento de passagem alternativa e o referido compartimento de permuta de calor, compreendendo, os meios que ligam, o referido compartimento de passagem alternativa com o referido compartimento de permuta de calor, uma abertura formada na referida divisória.

4- Um sistema, conforme reivindicado na reivindicação 1, caracterizado pelo facto de compreender uma parede vertical, a qual, juntamente com a parede de trâs e as paredes laterais da referida secção de fornalha, definem o referido alojamento.

5- Um sistema, conforme reivindicado na reivindicação 4, caracterizado pelo facto dos referidos meios para ligar o referido compartimento de passagem alternativa e o referido compartimento de permuta de calor, à referida secção de fornalha, compreenderem aberturas formadas na referida parede da rectaguarda da referida secção de fornalha.

6- Um sistema, conforme reivindicado na reivindicação 1, caracterizado pelo facto dos referidos meios para introdução de ar compreenderem um repletor de ar que se estende por baixo do referido alojamento para receber ar fluidizante, e um distribuidor de ar que se estende por cima do referido repletor de ar para suportar os referidos bicos de ar e o referido material particulado separado.

7- Um sistema, conforme reivindicado na reivindicação 1, caracterizado pelo facto de os referidos meios de permuta de referido calor compreenderem tubos de água dispostos no compartimento de permuta de calor, para a passagem de um fluido, numa relação de permuta de calor com o material particulado separado, no referido compartimento de permuta de calor, para aquecer o referido fluido e controlar a temperatura do material particulado separado.

8- Um método de combustão de leito fluidificado, caracterizado pelo facto de compreender as fases de fluidificação de um leito de material combustível numa secção de fornalha, descarga de uma mistura de gases de combustão e de material arrastado a partir da referida secção da fornalha, separação do referido material arrastado dos ditos gases de combustão, a passagem dos referidos gases de combustão para uma secção de recuperação de calor, e a passagem do referido material separado directamente para uma câmara de passagem alternativa, a introdução de ar para a referida câmara de passagem alternativa, em diferentes locais, para passar selectivamente o referido material separado, da referida câmara de passagem alternativa para a referida secção de fornalha ou para uma câmara de permuta de calor, e remoção de calor, do referido material separado, na referida câmara de permuta de calor.

9- Um método, conforme reivindicado na reivindicação 8, caracterizado pelo facto de compreender, ainda, a fase de introdução de ar na dita câmara de permuta de calor, para passar o referido material separado da referida câmara de permuta de calor para a referida secção de fornalha.

10- Um método, conforme reivindicado na reivindicação 9, caracterizado pelo facto de o referido ar fluidificar o referido material separado, na referida câmara de passagem alternativa e na referida câmara de permuta de calor.

11- Um método, conforme reivindicado na reivindicação 8, caracterizado pelo facto de ser introduzido ar para a referida câmara de passagem alternativa, a uma primeira altura, para passar o referido material separado, da referida câmara de passagem alternativa para a referida câmara de permuta de calor, e a uma segunda altura para passar o referido material separado, da referida câmara de passagem alternativa para a referida secção de fornalha.

12- Um método, conforme reivindicado na reivindicação 8, caracterizado pelo facto de compreender a fase de estabelecimento de um circuito de fluxo de fluido incluindo a referida câmara de permuta de calor e tubos de água formando, pelo menos, uma porção das paredes da referida secção da fornalha, compreendendo a referida fase de remoção o passo de passagem de fluido através do referido circuito.