SE465536B - Saett och anordning foer tillfoersel av kol och svavelabsorbent till en fluidiserad baedd - Google Patents

Description

465 536 kornigt kolpulver innebär också explosionsrisk som kan kräva inertgas i lock-hoppersystemet, vilket kraftigt ökar såväl investerings- som drift- kostnaden.

Vid inmatning av finkornigt kolpulver i torrt tillstànd krävs många inmat- ningspunkter för att få en jämn temperaturfördelning. Dessa inmatnings- punkter måste sitta nära varandra i sidled (§ 1 m mellan inmatningspunkter- na). För ett få en god förbränning måste dessutom bädden vara hög (2-3 m).

Annars finns risk för att de finkorniga kolpartiklarna blåser av innan de brunnit upp.

Om bädden görs hög måste även bränslemunstycken placeras på olika höjder i bädden för att undvika alltför höga temperaturer i bottenzonen, vilket skulle medföra sintringsrisk.

Som synes finns det stora svårigheter med inmatning av finkornigt kol i torrt tillstånd. c) Kol krossas och inmatas som pasta. Absorbent krossas och inmatas torr.

Allt kol måste krossas till en för pastaberedning lämplig kornstorlek.

Detta innebär att kolet måste krossas till en genomsnittligt liten korn- storlek och att krossningskostnaden blir hög.

UPPFINNINGEN Enligt uppfinningen krossas kol till en för inmatning och förbränning i fluidiserad bädd lämplig, maximal kornstorlek. Detta krossade kol uppdelas i en grövre och en finare fraktion. Lämpligen innehåller den finare frak- tionen kolpartiklar mindre än cirka 0,5-1,0 mm och den grövre fraktionen kolpartiklar mellan cirka 0,5-1,0 mm och cirka 7 mm.

Denna grövre kolfraktion tillföres brännkammaren pneumatiskt via ett lock- hoppersystem och munstycken antingen separat eller tillsammans med krossad svavelabsorbent. Genom att fina kolpartiklar frànskilts elimineras explo- sionsrisken vid lagring i trycksatta behållare och minskar risken för igen- sättning av transportanordningarna vid pneumatisk transport. För dosering och trycksättning kan även anordning beskriven i svensk patentansökan 8502301-8 användas. 465 '556 Av den finare fraktionen, som kan innebära explosionsrisk, beredes pasta genom tillsats av vatten och eventuellt en emulgator eller olja. Eftersom pasta beredes endast av en mindre mängd bränsle blir vattentillsatsen i förhållande till totala bränslemängden obetydlig och därmed verkningsgrads- förlusterna. Genom att pasta endast beredas av finkornigt material kan man uppnå god pumpbarhet hos pastan med lågt vatteninnehåll eftersom pastan är fri från grova partiklar som vill sedimentera och förorsaka igensättning av transportledningar.

Genom uppfinningen har behovet att vid krossningen åstadkomma en väl avvägd storleksfördelning hos det krossade materialet i allt väsentligt elimine- rats, krossningen förenklas och energiåtgången för krossningen av kolet minskar, explosionsrisken minskar och vattentillförseln till brännkammaren blir obetydlig och därmed verkningsgradsförlusten genom vattentillförsel.

Genom att den finare kolfraktionen siktats bort och lock-hoppersystemet endast tillföres den grova kolfraktionen och absorbent minskar både explo- sionsrisken och minskar igensättningsrisken i lock-hoppersystemet och er- hålles säkrare inmatning av bränslet. Tack vare den minskade explosions- risken kan behållarna i lock-hoppersystemet trycksättas med luft och inertgas (som är mycket dyr) behöver ej användas. Bränslemunstycken kan placeras relativt glest och inom ett begränsat område i höjdled nära bränn- kammarbottnens luftmunstycken.

FIGUR Uppfinningen beskrives närmare under hänvisning till bifogad figur, som schematiskt visar brännkammare och utrustning för beredning och inmatning av bränsle och svavelabsorbent i en PFBC-kraftanläggning, där förbränningen sker vid ett tryck avsevärt överstigande atmosfärstrycket.

I figuren betecknar 10 en brännkammare som är placerad inuti ett tryckkärl 12. Rummet 13 tillföres komprimerad förbränningsluft från en icke visad kompressor via ledningen lä. I brännkammaren 10 finns en fluidiserbar bädd av partikulärt material 16, i vilken ett bränsle förbrännas. I brännkamma- ren 10 finns tuber 18 för alstring av ånga för en icke visad ångturbin och för kylning av bädden 16. Förbränningsgaser, som lämnar bädden 16, samlas i fribordet 20, föres i ledningen 22 till en reningsanläggning 24, symbolise- rad av en cyklon 24, där stoft avskiljes, och från cyklonen i en ledning 26 I 465 536 till en icke visad gasturbin. Avskilt stoft bortledes från cyklonen 24 via ledningen 28. Bränslepasta pumpas till brännkammaren via ledningen 30 och munstycken 32. En grövre bränslefraktion och svavelabsorbent tillföres brännkammaren via ledningen 34 och munstycken 36. Brännkammaren 10 till- föres luft från rummet 13 via munstycken 38 för fluidisering av materialet i bädden 16 och förbränning av det tillförda bränslet.

Kol från ett bränsleförråd 40 krossas i en kvarn 42 och uppdelas i en finare fraktion 44 och en grövre fraktion 46 i en sikt 48. Svavelabsorbent från ett absorbentförråd 50 krossas i en kross 52. Den grova kolfraktionen 46 och svavelabsorbenten transporteras pneumatiskt via ledningen 54 till en förrådsbehållare 56 medelst transportgas från kompressorn 58. Via ett lock- hoppersystem med behållarna 62 och 64 och ventilerna 66 och 68 och en cell- matare 70 matas kol och absorbent till transportledningen 34 och vidare via munstycken 36 in i bädden. Transportgasen utgöres av luft som uttages från tryckkärlet 12 via ledningen 72. I boosterkompressorn 74 ökas trycket.

Behållaren 62 i lock-hoppersystemet 60 måste kunna trycksättas och tryck- avlastas. För trycksättning är behållaren 62 ansluten till en icke visad tryckmediekälla med en ledning 61 med en ventil 63. Genom frånvaron av fina kolpartiklar föreligger ingen explosionsrisk och behöver behållaren 62 ej trycksättas med inertgas utan kan trycksättas med luft. Detta innebär en betydande fördel och förenkling av anläggningen. För tryckavlastning är behållaren 62 ansluten till en ledning 65 med en ventil 67. Ledningen 65 går till ett utrymme med atmosfärstryck.

Vad som skall betraktas som större och mindre partiklar är beroende av koltypen och den form partiklarna erhåller vid krossningen. Gränsen mellan stora och små partiklar sättes högre om partiklarna i det krossade materia- let har formen av flagor och är gasrika än om de är mera kulformade och gasfattiga. Gränsen mellan vad som skall betraktas som små och stora par- tiklar torde i regel ligga inom området 0,5-1,0 mm. Maximalstorleken för stora partiklar bör vanligen ej överstiga cirka 7 mm.

Den finare kolfraktionen transporteras till en behållare 76, blandas med vatten och eventuellt andra tillsatser och beredes under omrörning med en omrörare 78 till en pumpbar bränslepasta 80. Denna pasta 80 pumpas med en pastapump 82 via ledningen 30 och munstyckena 32 till brännkammaren 10.

Claims (9)

465 -1536 Den finare kolfraktionen H4 kan transporteras till behållaren 76 med en mekanisk transportanordning eller som visas i figuren med en pneumatisk transportanordning. I det senare fallet är siktens ena del ansluten till transportledningen 84. Drivgas erhålles från kompressorn 58. Kol och transportgas separeras i cykonen 86 ovanför behållaren 76 och faller ned i denna. Transportgasen kan tvättas med vatten i en skrubber 88 så att kvar- varande stoft i transportgasen avlägsnas. Transportgas för den grova kol- fraktionen och för absorbenten kan ledas från behållaren 56 genom ledningen 88 till cyklonen 86 och skrubbern 88 och där renas. PATENTKRAV

1. Ett sätt att tillföra en brännkammare (10) med förbränning i en fluidiserad bädd (16) av partikulärt material, kol och svavelabsorbent, k ä n n e t e c k n a t av att krossat kol uppdelas i en finare och en grövre fraktion av den finare fraktionen beredes en pasta genom tillsättning av vatten och eventuellt olja och/eller emuleringsmedel. denna pasta pumpas in i brännkammarens fluidiserade bädd via ett eller flera första munstycken (32) den grövre kolfraktionen och krossad absorbent tillföres i torrt tillstånd brännkammaren pneumatiskt direkt eller via ett eller flera lock-hopper- system (60) och ett eller flera andra munstycken (36).

2. Sätt enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t av att den fina kolfraktionen transporteras pneumatiskt till en cyklon och/eller skrubber (86), där kolfraktionen separeras från transportgas och därefter tillföres en behållare (76) för beredning av pastan.

3. Sätt enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t av att den grövre kolfraktionen pneumatiskt transporteras till lock-hopperanordningen (60), att transportgasen renas i en cyklon (86) och/eller skrubber (88) och att från transportgasen avskilt stoft blandas med den fina kolfraktionen och utgör en del av den beredda bränslepastan. 465 556 Ä.

4. Sätt enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t av att den grövre kolfraktionen och svavelabsorbenten tillföres brännkammaren via ett gemen- samt lock-hoppersystem (60).

5. Sätt enligt patentkrav 2 och 3, k ä n n e t e c k n a t av att den fina kolfraktionen och dess transportgas och stoft i transportgas för den grövre kolfraktionen separeras i en gemensam cyklon- och/eller skrubberen- het (86).

6. En kraftanläggning med en brännkammare (10) för förbränning av kol i en bädd (16) av partikulärt material innehållande en svavelabsorbent inne- fattande en siktanläggning (Ä8) för uppdelning av krossat kol i en finare och en grövre fraktion en transportanordning (84) för transport av den finare kolfraktionen till en pastaberedningsbehållare (76) anordningar (78) för att blanda den finare kolfraktionen med vatten och/eller olja för beredning av en pumpbar pasta (80) en pastapump (82) för pumpning av pastan till munstycken (32) i bränn- kammaren (10) en eller flera transportledningar (54) för transport av den grövre kol- fraktionen och krossad svavelabsorbent till ett eller flera lock-hopper- system (60) och en eller flera doserings- och transportanordningar (70, SÄ) för inmatning av den grövre kolfraktionen och svavelabsorbenten i brännkammaren via munstycken (36).

7. Kraftanläggning enligt patentkrav 6, k ä n n e t e c k n a d av att brännkammaren (10) är trycksatt, dvs förbränning sker vid ett tryck avse- värt överstigande atmosfärstrycket.

8. Kraftanläggning enligt patentkrav 6 eller 7, k ä n n e t e c k n a d av att den innefattar en pneumatisk transportanordning för transport (8Ä) av den finare kolfraktionen till en cyklon och/eller skrubber (86/88) för avskiljning av kolet från transportgasen.

9. Kraftanläggning enligt patentkrav 6 eller 7, k ä n n e t e c k n a d av att utloppet för transportgasen från en avskiljare (56) för avskiljning av den grövre kolfraktionen och absorbenten via en ledning (90) är anslutet till en cyklon och/eller skrubber (86/88) för avskiljning av stoft i transportgasen. 465 _536~