SE462995B - Kraftanlaeggning med foerbraenning av ett braensle i en fluidiserad baedd av partikulaert material - Google Patents

Description

4 6 2 9 9 5 2 UPPFINNINGEN Enligt uppfinningen utföres ett bäddkärls bäddbotten med luftfördelnings- tuber med väsentligt större höjd än bredd. Förhållandet mellan höjd och bredd bör vara större än 2:1, lämpligen större än 3:1. Vid detta utförande kan lämplig munstyckstäthet för erhållande av goda fluidiserings- och förbränningsbetingelser erhållas och samtidigt tillräcklig bredd hos spalterna mellan tuberna med hänsyn till oundviklig slaggbildning. Spalt- bredder på 40 mm kan utan svårigheter erhållas. Vid kylning av material i askrummet genom inblåsning av förbränningsluft är stor area hos spalterna mellan luftfördelningstuberna önskvärd. Stor area minskar risken för att denna kylluft åstadkommer fluidisering av materialet i spalterna.

Arean hos ett cylindriskt anslutningsrör mellan en luftfördelningstub och en försörjande luftfördelningskammare blir otillräcklig för aktuell luft- mängd. Hög lufthastighet medför oönskat tryckfall och energiförlust. Rek- tangulära anslutningsledningar innebär konstruktionssvårigheter särskilt med hänsyn till värmespänningar genom olika utvidgning hos olika konstruk- tionselement. Genom att gruppvis ansluta ett antal luftfördelningstuber till luftfördelningskammaren med en cylindrisk anslutningsledning, utförd som en s k thermo-sleeve, kan tillräcklig strömningsarea och tillräckliga rörelsemöjligheter mellan anläggningsdelar som uppvärmes olika erhållas.

Med gruppvis anslutning avses att minst två luftfördelningstuber anslutes till luftfördelningskammaren med en gemensam anslutningsledning. Anslut- ningsledningen, thermo-sleeven, kan vara uppbyggd med väggar av två kon- centriska tuber. Den inre tuben är vid sin övre ände förenad med två eller flera luftfördelningstuber. Tubernas nedre ändar är förenade. Den yttre tuben är vid sin övre ände förenad med en övre vägg i den tvärgáende luft- fördelningskanalen. Tuberna har lämpligen cirkulärt tvärsnitt.

Bäddkärlet är lämpligen utformat med två parallella askrum. Luftfördel- ningskammaren är placerad mellan askrummen och har askrumsväggar som sidoväggar.

Vid ett föredraget utförande av uppfinningen finns under luftfördelnings- kammaren ett vertikalt schakt och i schaktets nedre del en brännkammare 462 995 för alstring av het gas för uppvärmning av bädden vid start av anlägg- ningen. I schaktet finns en horisontell vägg och upp genom denna vägg passerar ett utloppsrör från den nämnda brännkammaren. Schaktet står såväl över som under den horisontella väggen i förbindelse med en tryckluftkälla som försörjer anläggningen med komprimerad förbränningsluft. I förbindel- sen ovanför väggen finns ett spjäll så att hela luftmängden från förbrän- ningsluftkällan kan styras genom startbrännkammaren.

FIGURER Uppfinningen beskrivs närmare under hänvisning till bifogade figurer. Fig 1 och 2 visar schematiskt en PFBC-kraftanläggning i två mot varandra vinkelräta plan, fig 3 och 4 anslutningen mellan luftfördelningskammaren och långsträckta, med fluidiseringsmunstycken försedda luftfördelnings- tuber, som bildar en öppen bäddbotten, fig 5 en perspektivskiss som också visar anslutningen mellan luftfördelningskammaren och luftfördelnings- tuberna samt fig 6 i större skala schematiskt undre delen av bäddkärlet med luftfördelningsrum och startbrännkammare i samma snitt som fig 1.

FIGURBESKRIVNING I figurerna betecknar 10 ett tryckkärl. I detta är placerat ett bäddkärl 12 och en reningsanläggning med cykloner lü för avskiljning av stoft från förbränningsgaser som alstras vid förbränning av ett bränsle i en fluidi- serad bädd 16 i förbränningsrummet 11 i bäddkärlet 12. Förbränningsgaserna samlas i fribordet 18, föres i ledningarna 20 till cyklonerna 14 och från dessa vidare genom ledningarna 22 till gasturbinen ZÄ. Flera grupper av seriekopplade cykloner lü finns. Turbinen driver en kompressor 26 och en generator 28. I kompressorn ZH komprimerad förbränningsluft tillföras via ledningen 29 rummet 30.1 tryckkärlet 10. I bäddkärlet finns tuber 32 för alstring av ånga till en icke visad àngturbin och för kylning av bädden 16. I cyklonerna lfl avskilt stoft borttransporteras via de tryckreducer- ande utmatningsanordningarna 15 och uppsamlas i behållarna 17. 3 Bäddkärlet är försett med en öppen bäddbotten 34 som består av ett antal långsträckta luftfördelningstuber 36 med fluidiseringsmunstycken 38. Denna botten 34 uppdelar bäddkärlet i en övre del med förbränningsrummet 11 och fribordet 18 och en undre del med två parallella askrum 40. Material från bädden 16 kan passera ned till askrummen 40 genom spalterna 42 mellan luftfördelningstuberna 36. 462 995 Askrummens inre sidoväggar 44 (fig 2) och mellan dessa gående väggar 46 (fig 1) och horisontella väggar 48 och 58 bildar en luftfördelningskammare 50. Från denna tillföres luftfördelningstuberna enskilt eller som visas i figurerna tre luftfördelningstuber 36 förbränningsluft via ett nedskjut- ande dubbelväggigt rör 52 (thermo-sleeve) med en inre hylsa 54 och en yttre hylsa 56. Den inre hylsan 54 är ansluten till de tre luftfördel- ningstuberna 36. Den inre hylsan 54 och den yttre hylsan 56 är förenade med varandra med sina nedre ändar. Upptill är den yttre hylsan ansluten till den horisontella väggen 58 som uppåt avgränsar rummet 50.

Som visas i fig 3, 4 och 5 består anslutningsrörets 52 inre vägg 54 av en cylindrisk del 54a och en övergångsdel 54b som förenar väggen 54 med tre luftfördelningstuber 36. Den yttre väggen består av en mittre cylindrisk del 56a, en undre konisk del 56b, som är förenad med den inre väggens 54 cylindriska del 54a, och en övre konisk del 56b, som är förenad med den horisontella väggen 58. Mellan luftfördelningstuberna 36 finns snedställda plåtar 60. Dessa plåtar 60 bildar tak över röret 52 och avgränsar utrymmet ovanför rörets 52 mynning från rummet med bädden 16.

Vid start av anläggningen med hetgas från startbrännkamrarna 72 som till- föres bädden 16 via luftfördelningstuberna 36 blir temperaturdifferenserna mellan olika konstruktionselement stora. Genom anslutningsrörets (thermo- sleevens) 52 uppbyggnad med en inre och en yttre hylsa kan ingående konstruktionselement utvidgas olika utan att otillåtna spänningar uppstår.

Under bäddkärlet 12 finns ett vertikalt schakt 70 som är slutet nedtill och upptill mynnar i luftfördelningskammaren 50. Schaktet 70 är anslutet till luftfördelningskammarens 50 undre vägg 48. I schaktets undre del finns ett antal startbrännkammare 72 som uppbäres av en pelare 74. Dessa startbrännkammare är på sin utloppssida anslutna till ett inre schakt 76.

Mellan dessa schakt 70 och 76 finns en horisontell vägg 78 som uppdelar det ringformade utrymmet mellan schaktet 70 och 76 i ett övre rum 80 och ett undre rum 82. Rummen 80 och 82 står i förbindelse med rummet 30 med komprimerad förbränningsluft via schaktet 84 (fig 1) och ledningarna 86 och 88. I schaktet 84 är den som askkylare utformade tryckreducerande askutmatningsanordningen 15 anordnad, som är ansluten till en mottagninga- behållare 17 för aska. I luftledningen 86 finns ett spjäll 94. Start- brännkamrarna tillföras bränsle, gas eller olja via ledningarna 96 och brännarna 98.

Claims (2)

i ' ~ 462 995 Vid start av anläggningen hàlles lufttillförseln till rummet 80 avstängd av spjället 94 i ledningen 86 som visas i fig 1 högra delen och i fig 6 och dirigeras all luft till rummet 82 och startbrännkamrarna 72. Bränn- kamrarna tillföres bränsle genom ledningarna 96, de heta förbrännings- gaserna ledes via det inre schaktet till luftfördelningskammaren 50 och fördelas i denna till luftfördelningstuberna 36 via de dubbelväggiga rören 52 (thermo-sleeves) till luftfördelningstuberna 36 och munstyckena 38 för uppvärmning av bädden 16. När bädden 16 nått en för tändning av bränsle tillräckligt hög temperatur öppnas spjället 9Ä och tillföres bädden 16 bränsle genom en icke visad bränsleledning. Bränsletillförseln till startbrännkamrarna 72 avbrytes. Förbränningsluft tillföres nu luftfördel- ningskammaren direkt dels genom ledningen 86 och rummet 80 och dels via ledningen 88, startbrännkamrarna 72 och schaktet 76. PATENTKRAV

1. Kraftanläggningimed förbränning av ett bränsle, främst kol, i en fluidiserad bädd (16) av partikulärt material, innefattande ett bäddkärl (12) ett antal parallella luftfördelningstuber (36) med munstycken (38) som bildar en bäddbotten (34) och uppdelar bäddkärlet i en övre del med ett förbränningsrum (11) och ett fribord (18) över den fluidiserade bädden (16) och en undre del som bildar askrum (NO) för uttag av aska och för- brukat bäddmaterial spalter (H2) mellan luftfördelningstuberna (36), genom vilka aska och bäddmaterial kan passera från förbränningsrummet (11) till askrummet (40), och under bäddbottnen (34) en luftfördelningskammare (50), från vilken luft- fördelningstuberna (36) tillföres förbränningsluft för fluidisering av bädden (16) och förbränning av bränsle i bädden (16), 4 6 få 9 9 5 k ä n n e t e c k n a d av att sidoväggar (44) i två. askrum (40) øch med dessa förenade övre och undre väggar (H8, 58) bildar en luftfördelnings- tuberna (36) korsande luftfördelningskammare (50) och att luftfördelnings- tuberna (36) är förenade med luftfördelningskammaren (50) med dubbel- väggiga rör 52, vilkas väggar (54, 56) upptill är förenade med en eller flera luftfördelningstuber (36) respektive luftfördelningskammarens (50) övre vägg och nedtill är förenade med varandra.

2. Kraftanläggning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d av att de dubbelväggiga hylsorna (48, 58) i huvudsak har cylindriskt tvärsnitt.