DE4212177C2 - Verbrennungsanlage - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbrennungsanlage
mit Masseumlauf, die folgendes umfaßt: eine Reaktorkammer,
deren unterer Teil zur Bildung eines Wirbelbettes mit ei
nem Rost versehen ist, der eine Vorrichtung zur Aufgabe von
Brennstoff oberhalb des Rostes sowie eine Vorrichtung zur
Luftzufuhr in das Wirbelbett oberhalb des Rostes aufweist;
mindestens einen Teilchenabscheider mit einer Vorrichtung
zur Reinigung des Feststoffe enthaltenden und im Wirbelbett
entstehenden Verbrennungsgases von den Feststoffen; einen Rück
führungskanal für die Rückführung der Feststoffe speziell in
das Wirbelbett; sowie eine Gasschleuse, die mit dem Rückführungs
kanal verbunden ist und eine Verlängerung von diesem ist,
um den Gasstrom vom Rost zum Teilchenabscheider, der unter
bestimmten Verfahrensbedingungen auftreten kann, zu unter
binden.
Bezüglich des herkömmlichen Standes der Technik wird auf
die US-PS 4 165 717 Bezug genommen, die ein Masseumlauf-Ver
fahren zeigt, bei dem sich der Teilchenabscheider außerhalb
der Feuerungsanlage befindet und bei dem die Feststoffe über
einen Rückführungskanal in den unteren Teil der Feuerungsan
lage zurückgeführt werden. Der Rückführungskanal ist jedoch nicht
mit einer Gasschleuse versehen.
Bezüglich des Standes der Technik kann weiters Bezug ge
nommen werden auf die Veröffentlichung F. A. Zenz, "Fluidi
zation and Fluid-Particle Systems", Pemm-Corp Publications,
Band II, Entwurf, 1989, S. 333-334. Diese Veröffentlichung be
faßt sich mit einem sogenannten stationären Wirbelschichtre
aktor, in welchem sich der Teilchenabscheider innerhalb der
Reaktorkammer befindet und der Rückführungskanal für Feststoffe
vertikal und konzentrisch mit der gemeinsamen Mittelachse,
der Reaktorkammer und des Teilchenabscheiders ausgeführt ist.
Der untere Teil des Rückführungskanals umfaßt eine Gasschleuse, wel
che im speziellen auf Seite 334 beschrieben ist. Die Gas
schleuse umfaßt mechanisch bewegliche Teile und ist daher bei
den hohen Anforderungen der Reaktorkammer extrem schwer zu
konstruieren. Diese Tatsache führt natürlich dazu, daß eine
Gasschleuse dieser Art sehr unzuverlässig in ihrer Funktion
ist.
Weiters wird bezüglich des Standes der Technik auf die
US-PS 5 070 822 und die EP 440 552 A1 Bezug genommen. In
diesen früheren Veröffentlichungen werden einige weitere
Verbesserungen im Masseumlauf-Verfahren dargelegt, die bei
Bedarf auch in einer Verbrennungsanlage entsprechend der
vorliegenden Erfindung Anwendung finden können.
Auf der Grundlage der Kenntnisse des Standes der Technik
kann kurz gesagt werden, daß Gasschleusen bei Lösungen nach
dem Stand der Technik weder bezüglich ihres Aufbaus noch be
züglich ihrer Funktion zufriedenstellend sind.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Verbrennungsanlage mit einer Gasschleuse vorzustellen, welche
die Anforderungen des Masseumlauf-Verfahrens erfüllt, und
damit den Stand der Technik auf diesem Gebiet zu verbessern.
Die Gasschleuse einer Verbrennungsanlage gemäß der
Erfindung wird verwendet, um den Gasstrom, der unter
bestimmten Verfahrensbedingungen vom Rost zum
Teilchenabscheider auftreten kann, zu unterbinden, und damit
eine Fehlfunktion des Teilchenabscheiders zu verhindern, die
Abscheideleistung des Teilchenabscheiders zu verbessern und
damit natürlich eine Verminderung der Verfahrenseffizienz zu
verhindern.
Um die vorstehend angeführte Aufgabe zu lösen, weist die
Verbrennungsanlage gemäß der Erfindung die in Anspruch 1
aufgeführten Merkmale auf. Vorteilhafte Weiterbildungen sind
in den Unteransprüchen angegeben.
Die vorstehend vorgestellte Lösung bietet den Vorteil,
daß der Zwischenraum eine wirksame Sperre gegen einen der
artigen Strom bildet, der unter bestimmten Verfahrensbedin
gungen die entgegengesetzte Richtung einschlagen kann, d. h.
vom Wirbelbett zum Teilchenabscheider. Während der Fest
stoffstrom durch die Gasschleuse in das Wirbelbett fließt,
muß er seine Richtung mindestens einmal von einer im wesent
lichen vertikalen in eine horizontale Richtung wechseln.
Nach einer sehr vorteilhaften Ausführungsform sind die
offenen Bereiche aus Öffnungen gebildet, die sich in Umfangs
richtung des Rückführungskanals abwechseln, sodaß an der
Stelle der Öffnungen des offenen Bereiches der Abdeckung die
Wand des Rückführungskanals geschlossen ist und sich an der
Stelle von Teilen, welche die Abdeckung bilden, die Öffnun
gen des offenen Bereiches in der Wand des Rückführungskanals
unterhalb der Teile der Abdeckung befinden. Diese Lösung ver
größert die Wegstrecke, die die Festoffe vom Rückführungska
nal zum Wirbelbett zurücklegen müssen, noch weiter, wobei
sich mehrere Flußrichtungsänderungen im Strömungsweg der
Feststoffe ergeben.
Weiters wendet nach einer weiteren sehr vorteilhaften Aus
führungsart die Verbrennungsanlage gemäß der Erfindung das
gemäß der US-PS 5 070 822 ausgeführte Wirbelschichtprinzip an,
wobei die Gasschleuse in den unteren Teil des Rückführungs
kanals hinein als ringförmiger Teil ausgeführt ist, welcher
zu der gemeinsamen Mittellinie der Reakorkammer und des Rück
führungskanals hin verläuft.
Weiters kann die Gasschleuse gemäß der Erfindung vorteil
hafterweise mehrere Konstruktionen umfassen, welche eine we
sentliche Auswirkung auf die Konstruktion und Funktion der
Gasschleuse haben, wie z. B. einen im Zwischenraum gebilde
ten Luftstrom, die Ausformung des Bodens und der Abdeckung
zumindest teilweise aus gebogenen Rohren, welche ein Wär
meübertragungsmedium enthalten, sowie senkrechte Schutzwän
de, die mit den Öffnungen des offenen Bereichs des Rückfüh
rungskanals in Verbindung stehen, um nur einige Beispiele zu
nennen. Diese und einige andere vorteilhafte Ausführungs
formen der Gasschleuse gemäß der Erfindung sind in den bei
gefügten Unteransprüchen dargelegt.
Die Verbrennungsanlage gemäß der Erfindung und speziell
ihre Gasschleuse wird in der folgenden Beschreibung unter
Bezugnahme auf die in den beigelegten Zeichnungen darge
stellte Ausführungsform näher erläutert.
In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 eine schematische Darstel
lung der Verbrennungsanlage im senkrechten Schnitt, in wel
cher eine Ausführungsform der Gasschleuse gemäß der Erfin
dung im unteren Teil des Rückführungskanals angeordnet ist;
Fig. 2 schematisch den Strom der Feststoffe durch die
Gasschleuse gemäß Fig. 1;
Fig. 3 Punkt III von Fig. 1 in einem größeren Maßstab; und
Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV von Fig. 1 in
einem größeren Maßstab, jedoch so, dass nur ein Teil der
Gasschleuse sowie des Rostes dargestellt ist.
Die Verbrennungsanlage gemäß Fig. 1 mit Masseumlauf umfaßt
eine Reaktorkammer R, welche einen kreisförmigen waagrechten
Querschnitt hat. Die senkrechte Außenwand 1 der Reaktorkammer
R besteht aus einer Schweißkonstruktion mit einer Mehrzahl
von Rohren, welche ein Wärmeübertragungsmedium enthalten. Der
untere Teil der Konstruktion enthält eine ringförmige Ver
teilerkammer 2 für das Wärmeübertragungsmedium, während der
obere Teil entsprechend eine ringförmige Sammelkammer 3 für
das Wärmeübertragungsmedium enthält. Ein Teilchenabscheider
4 befindet sich innerhalb des oberen Teils der Reaktorkammer
R. Der Teilchenabscheider 4 umfaßt ein inneres, senkrechtes
Mantelrohr 5 und ein äußeres, ebenfalls senkrechtes Mantel
rohr 6, dessen oberes Teil einen Einlaß 7 für die Verbren
nungsgase enthält. Die senkrechten Mittellinien der Mantel
rohre 5 und 6 entsprechen der Mittellinie K der Reaktorkam
mer R. Die Verlängerung des äußeren Mantelrohres 6 bildet
außerdem den Rückführungskanal 6a für die Feststoffe und
reicht durchgehend hinunter zum unteren Teil der Reaktor
kammer R, wo sich die Gasschleuse KL entsprechend der Erfin
dung befindet, die mit einer strichpunktierten Linie in
Fig. 1 umrissen ist. Bei dieser Ausführungsform sind das
äußere Mantelrohr 6 und der Rückführungskanal 6a Rundrohr
konstruktionen mit kreisförmigem Querschnitt und gleichen
Radii. Bezüglich der Konstruktion des hauptsächlich aus den
Teilen 5, 6 und 7 gebildeten Teilchenabscheiders 4 kann in
diesem Zusammenhang Bezug genommen werden und das US-Patent
5 070 822, in welchem eine vorteilhafte Alternative für die
Konstruktion des Teilchenabscheiders dargelegt ist. Das
äußere Mantelrohr 6 sowie auch der Rückführungskanal 6a
können vorteilhafterweise aus einer Schweißkonstruktion aus
einer Mehrzahl von Rohren bestehen, welche ein Wärmeübertra
gungsmedium enthalten. Damit kann die Gasschleuse KL im we
sentlichen mit dieser Rohrkonstruktion, welche das Wärme
übertragungsmedium enthält, verbunden werden. Fig. 1 zeigt
eine ringförmige Verteilerkammer 8 für das Wärmeübertra
gungsmedium im unteren Teil der Gasschleuse KL und ent
sprechend eine ringförmige Sammelkammer 9 für das Wärmeüber
tragungsmedium im oberen Teil der Reaktorkammer R, mit wel
chen der vorstehend erwähnte Strom des Wärmeübertragungsme
diums durch die Gasschleuse KL, den Rückführungskanal 6a und
das äußere Mantelrohr 6 geführt wird. Der Rost 10 im unte
ren Teil der Reaktorkammer R kann an den entsprechenden
Stellen gleichfalls aus einer Schweißkonstruktion aus einer
Mehrzahl von Rohren bestehen, welche ein Wärmeübertragungs
medium enthalten, wodurch ein Strom des Wärmeübertragungs
mediums zwischen den Verteilerkammern 2 und 8 bewirkt wer
den kann. Entsprechend kann die Abdeckung der Reaktorkammer R
aus einer Schweißkonstruktion aus einer Mehrzahl von Rohren
bestehen, welche ein Wärmeübertragungsmedium enthalten, wo
durch ein Strom des Wärmeübertragungsmediums zwischen den
Rohren der Außenwand 1 der Reaktorkammer R und der Sammel
kammer 9 fließen kann. Da die Strömungsführung des Wärme
übertragungsmediums keine primäre Bedeutung für diese Erfin
dung hat, wird sie in diesem Zusammenhang nicht näher be
schrieben, doch versteht es sich, daß ein Mensch, der mit
dem Stand der Technik vertraut ist, unter Nutzung seiner
Kenntnisse über die Wärmeübertragung und Schweißkonstrukti
onen aus einer Mehrzahl von Rohren imstande ist, die Medien
strome in der Reaktorkammer R sowie in anderen zugehörigen
Konstruktionen aus einer Mehrzahl von Rohren, welche ein
Wärmeübertragungsmedium enthalten, zu planen und zu kon
struieren.
In der Verbrennungsanlage entsprechend Fig. 1 wird der
Masseumlauf so erzielt, daß die Gase/Feststoffe, die sich
aus dem Wirbelbett abscheiden, welches sich über dem ring
förmigen Rost 10 entwickelt, hinauf in den oberen Teil der
Reaktorkammer R in den senkrechten ringförmigen Raum strö
men, der durch die Außenwand 1 der Reaktorkammer R und den
Rückführungskanal 6a begrenzt ist, und weiter zum Teilchen
abscheider 4 strömen. Die Gase verlassen den Teilchenabschei
der 4 durch das innere Mantelrohr 5 zur nächsten Verfahrens
stufe, welche in diesem Zusammenhang nicht näher beschrieben
wird, weil die möglichen Alternativen für einen mit dem Stand
der Technik vertrauten Menschen offensichtlich sind. Die
Feststoffe kehren durch das äußere Mantelrohr 6 und im Inne
ren des Rückführungskanals 6a senkrecht hinunter zur Gas
schleuse KL im unteren Teil der Reaktorkammer R und durch
diese zum Wirbelbett über den Rost 10 in der Reaktorkammer R
zurück.
Das Grundprinzip der Gasschleuse entsprechend der Erfin
dung ist in Fig. 2 gezeigt. Die Feststoffe kehren innerhalb
des Rückführungskanals 6a zum unteren Teil der Reaktorkammer
R zurück, wie durch den senkrechten Pfeilabschnitt PN gezeigt,
und in der ersten Stufe stellt sich dem Feststoffstrom die
Abdeckung 11 der Gasschleuse KL entgegen, welche einen offenen
Bereich hat, wobei die Feststoffe den offenen Bereich der
Abdeckung zum Zwischenraum 13 durchqueren. In Fig. 2 ist nur
eine Öffnung 12a des offenen Bereichs als Beispiel gezeigt.
In senkrechter Richtung wird der Zwischenraum 13 durch den
geschlossenen Boden 14 der Gasschleuse KL begrenzt, der sich
waagrecht gesehen unterhalb der Abdeckung 11 und auf einer
Ebene mit dem Rost 10 befindet. Der Rückführungskanal 6a,
welcher als Verlängerung des äußeren Mantelrohres 6 ausgebil
det ist, umfaßt einen offenen Bereich, der bezüglich einer
Vertikalen zwischen der Abdeckung 11 und dem Boden 14 liegt.
Fig. 2 zeigt als Beispiel eine Öffnung 15a, durch welche die
Feststoffe aus dem Zwischenraum 13 zum Wirbelbett über dem
Rost 10 wie durch Pfeil VN gezeigt in im wesentlichen waag
rechter Richtung nach mindestens einem Richtungswechsel im
Zwischenraum 13 ausströmen. Bei der ringförmigen Ausführungs
form der Gasschleuse KL sind die Abdeckung 11 und der Boden 14
mittels einer Trennwand 11c verbunden, welche, wie später
erklärt werden wird, im wesentlichen aus einer gebogenen
Konstruktion aus einer Mehrzahl von Rohren, welche das Wär
meübertragungsmedium enthalten, gebildet werden kann. Die
Trennwand 11c ist im wesentlichen der Mitte des Rückführungs
kanals 6a zugewendet, wobei sie in deren Längsrichtung ange
ordnet ist.
Insbesondere Fig. 3 und 4 zeigen eine praktische Ausfüh
rungsform des Prinzips von Fig. 2 in einem größeren Maßstab.
Zunächst sind in der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform
Windkästen 25 unterhalb des Rostes 10 sowie auch unterhalb
des geschlossenen Bodens 14 der Gasschleuse KL angeordnet.
Düsenanordnungen 16 und 17 zum Lufteinblasen sind im Rost 10
bzw. im geschlossenen Boden 14 angeordnet. Die Düsenanordnung
16 für den Rost 10 ist aus dem Stand der Technik bekannt, so
daß sie in diesem Zusammenhang nicht näher beschrieben wird.
Es ist natürlich klar, daß die Anwendung der Düsenanordnung 17
zum Lufteinblasen im Zusammenhang mit der Gasschleuse KL neu
ist, obwohl sie in ihren wesentlichen Teilen ähnlich wie die
Düsenanordnung zum Lufteinblasen beim Rost 10 konstruiert wer
den kann.
Wie speziell aus Fig. 4 hervor geht, ist die Gasschleuse
KL als ringförmiger Teil konzentrisch mit der gemeinsamen ver
tikalen Mittellinie K des Rückführungskanals 6a und der Außen
wand 1 der Reaktorkammer R angeordnet, sodaß der gedachte
Mittelpunkt der Gasschleuse KL mit der Mittellinie K zusam
menfällt.
In der gezeigten Ausführungsform ist die Gasschleuse KL
teilweise aus einer Konstruktion aus einer Mehrzahl von Roh
ren gebildet, welche ein Wärmeübertragungsmedium enthalten,
und ist mittels Biege- und Schweißtechniken geformt. Die
Rohrkonstruktion reicht von der Gasschleuse KL der Fig. 3 und
4 als Rückführungskanal 6a hinauf, in deren oberen Teil sich
die Rohrkonstruktion als äußeres Mantelrohr 6 des Teilchen
abscheiders 4 fortsetzt.
In der in Fig. 3 und 4 gezeigten Ausführungsform ist ein
Teil der die Wand des Rückführungskanals 6a bildenden Rohre
gruppenweise zur Innenseite des Rückführungskanals 6a gebo
gen und bildet die Teile 11a der Abdeckung 11, die schräg
nach unten zur Mittellinie K des Rückführungskanals 6a wei
sen. In Fig. 3 und 4 sind die Teile 11a der Abdeckung 11
(insgesamt sechs Stück) aus sechs parallelen Rohren gebildet,
die in derselben U-Form, die sich in waagrechter Richtung ge
gen die Außenwand 1 der Reaktorkammer R hin öffnet, gebogen
sind. Zusätzlich zu den Teilen 11a der Abdeckung 11 (Oberseite
der U-Form) bilden die Rohre einen Teil des Bodens 14 der
Gasschleuse bei deren Teilen 11b (untere Seite der U-Form),
die, beginnend mit der Rückbiegung (Boden der U-Form), die
zur Mittellinie K gerichtet ist und einen Teil der Trennwand
11c bildet, zur Verteilerkammer 8 in im wesentlichen waag
rechter Richtung unterhalb des Teils 11a der Abdeckung wei
tergeführt werden. Damit wird ein offener Bereich 15 in der
Wand des Rückführungskanals 6a dort gebildet, wo die Rohrbie
gungen die Abdeckung 11 der Gasschleuse KL und teilweise den
Boden 14 bilden. Die Anzahl der einzelnen Öffnungen 15a in
dem offenen Bereich 15 hängt davon ab, wieviele Rohrgruppen
im unteren Teil des Rückführungskanals 6a in Richtung der Mit
tellinie K des Rückführungskanals 6a gebogen sind. Der offene
Bereich 12 der Abdeckung 11 wird durch die Öffnungen 12a ge
bildet, die im wesentlichen die Form eines Dreieckes oder
Kreissektors aufweisen und die zwischen den gebogenen Teilen 11a
der Abdeckung 11, die an ihren Kanten an der Seite der Mit
tellinie K verbunden sind, ausgespart sind. Die Öffnungen 12a
verlaufen bis zur Wand des Rückführungskanals 6a, und die
Wand des Rückführungskanals 6a wird an der Stelle der Öffnun
gen 12a als geschlossene Konstruktion hinunter zur Ebene des Bo
dens 14 geführt, d. h. in der dargestellten Ausführungsform
direkt bis zur Verteilerkammer 8. Die Unterkante jeder
Öffnung 15a in dem offenen Bereich 15, der in der Wand des
Rückführungskanals 6a ausgebildet ist, ist gegenüber der Ebene
des Bodens 14 durch eine Trennwand 18, die an der Stelle
der Verteilerkammer 8 ausgebildet ist, erhöht. Bei der Trenn
wand 18 handelt es sich vorzugsweise um eine Konstruktion,
die aus den gemäß Fig. 3 gebogenen Rohrleitungen, die das
Wärmeübertragungsmedium enthalten und mit der Verteilerkam
mer 8 zwecks Übertragung des Wärmeübertragungsmediums in Ver
bindung stehen und parallel miteinander verschweißt sind, ge
bildet ist. Die Außenfläche der Konstruktion ist auf beiden
senkrechten Seiten mit beispielsweise einer Schutzausmaue
rung versehen. Entsprechend werden auf beiden Seiten der Tei
le 11a der im wesentlichen radial verlaufenden Abdeckung 11
senkrechte Schutzwände 19a, 19b so plaziert, daß deren waag
rechte, untere Kante 20 sich unterhalb der Oberkante der
Trennwand 18 befindet. Die Schutzwände 19a, 19b haben im wesent
lichen die Form eines Dreiecks, dessen schräge Kante 21 am
Teil 11a der Abdeckung 11 befestigt ist und parallel mit de
ren Seitenkanten verläuft, während die senkrechte Kante 22
gleichermaßen an der senkrechten Kante der jeweiligen Öffnung
15a befestigt ist, wie aus Fig. 3 und 4 entnommen werden kann.
In Fig. 2 ist die Lage der Schutzwände mit strichpunktier
ten Linien dargestellt, und ihre Auswirkung auf die Änderung
der Strömungsrichtung der Feststoffe ist in Abschnitt VT zwi
schen den Pfeilen PN und VN gezeigt, wobei die Feststoffe im
Zwischenraum 13 in U-Form transportiert werden.
Der Boden 14 ist in den Teilen zwischen den vorstehend
angeführten gebogenen Rohrabschnitten 11b eine geschweißte
Plattenkonstruktion. Die Düsenanordnung 17 zum Lufteinblasen
reicht im wesentlichen über den ganzen Bereich des Bodens 14.
Damit wirbelt die Düsenanordnung 17 zum Lufteinblasen teil
weise die Feststoffe auf, und diese werden nach und nach vom
Zwischenraum 13 durch den offenen Bereich 15 zum Wirbelbett
über dem Rost 10 geführt. Die Mindesthöhe der Fest
stoffe im Zwischenraum 13 ist in Fig. 3 durch das Bezugszei
chen 26 angegeben. Wie in Fig. 3 gezeigt, befindet sich die
Mindesthöhe über der unteren Kante 20 der Schutzwände 19a, 19b.
Der Mittelteil des Rückführungskanals 6a ist als waagrech
te Plattenkonstruktion 23 ausgeführt, durch welche Service-
oder Wartungsarbeiten an der Gasschleuse KL und am Rückführungs
kanal 6a sowie natürlich der Austrag der Feststoffe aus der
Verbrennungsanlage vorgenommen werden können. Es ist klar,
daß die Spalten bei den Kanten zwischen den Rückbiegungen,
die zu den anschließenden Teilen 11a der Abdeckung 11 gehö
ren, beispielsweise mittels geeigneter Schweißkonstruktions
teile und/oder mittels einer Schutzausmauerung abgedichtet
sind.
Es ist klar, daß beispielsweise die Konstruktion gemäß
Fig. 3 und 4 so abgeändert werden kann, daß es zwei, drei,
vier etc. Teile 11a der Abdeckung 11 gibt, welche eine im we
sentlichen rechteckige Form - gesehen in Längsrichtung des
Rückführungskanals 6a - aufweisen und die vorzugsweise in
gleicher Form und in gleichen Abständen entlang des gesamten
Umfangs des Rückführungskanals 6a angeordnet sind. Bei den
meisten praktischen Anwendungen ist es natürlich von Vorteil,
die Abdeckung 11 und den Boden 14 als Konstruktion aus einer
Mehrzahl von Rohren, die ein Wärmeübertragungsmedium enthal
ten, wie oben beschrieben, zu konstruieren; jedoch ist dies
nicht notwnedig, sondern es ist auch eine nicht gekühlte Gas
schleuse mit bestimmten Vorbehalten möglich, beispielsweise
als Platten- oder Folienkonstruktion, die mit einer Schutz
ausmauerung versehen ist.
Weiters ist es nicht notwendig, daß die Abdeckung 11 und
die offenen Bereiche 12 und 15 die vorstehend beschriebene
Form aufweisen, sondern es sind auch andere Formen oder Kon
figurationen anwendbar.
Claims (15)
1. Verbrennungsanlage mit Masseumlauf, die folgendes umfaßt:
eine Reaktorkammer, deren unterer Teil zur Bildung eines Wirbelbettes mit einem Rost versehen ist, der eine Vor richtung zur Aufgabe von Brennstoff oberhalb des Rostes sowie eine Vorrichtung zur Luftzufuhr in das Wirbelbett oberhalb des Rostes aufweist; mindestens einen Teilchen abscheider mit einer Vorrichtung zur Reinigung des Fest stoffe enthaltenden und im Wirbelbett entstehenden Ver brennungsgases von den Feststoffen; einen Rückführungs kanal für die Rückführung der Feststoffe speziell in das Wirbelbett; sowie eine Gasschleuse, die mit dem Rückfüh rungskanal verbunden ist und eine Verlängerung von diesem ist, um den Gasstrom vom Rost zum Teilchenabscheider, der unter bestimmten Verfahrensbedingungen auftreten kann, zu unterbinden; dadurch gekennzeichnet, daß die Gasschleuse (KL) folgendes aufweist:
einen geschlossenen Boden (14); eine Abdeckung (11), die über dem Boden (14) angebracht ist und einen offenen Be reich (12) aufweist; einen Zwischenraum (13) zwischen dem Boden (14) und der Abdeckung (11); sowie einen mit dem Zwischenraum (13) verbundenen, bezüglich einer Vertikalen zwischen dem Boden (14) und der Abdeckung (11) liegenden offenen Bereich (15) in der Wand des Rückführungskanals (6a), wodurch die Feststoffe von dem Rückführungskanal (6a) durch den offenen Bereich (12) der Abdeckung (11) in den Zwi schenraum (13) strömen und von dem Zwischenraum (13) zum Wirbelbett oberhalb des Rostes (10) durch den offenen Be reich (15) des Rückführungskanals (6a) ausströmen.
eine Reaktorkammer, deren unterer Teil zur Bildung eines Wirbelbettes mit einem Rost versehen ist, der eine Vor richtung zur Aufgabe von Brennstoff oberhalb des Rostes sowie eine Vorrichtung zur Luftzufuhr in das Wirbelbett oberhalb des Rostes aufweist; mindestens einen Teilchen abscheider mit einer Vorrichtung zur Reinigung des Fest stoffe enthaltenden und im Wirbelbett entstehenden Ver brennungsgases von den Feststoffen; einen Rückführungs kanal für die Rückführung der Feststoffe speziell in das Wirbelbett; sowie eine Gasschleuse, die mit dem Rückfüh rungskanal verbunden ist und eine Verlängerung von diesem ist, um den Gasstrom vom Rost zum Teilchenabscheider, der unter bestimmten Verfahrensbedingungen auftreten kann, zu unterbinden; dadurch gekennzeichnet, daß die Gasschleuse (KL) folgendes aufweist:
einen geschlossenen Boden (14); eine Abdeckung (11), die über dem Boden (14) angebracht ist und einen offenen Be reich (12) aufweist; einen Zwischenraum (13) zwischen dem Boden (14) und der Abdeckung (11); sowie einen mit dem Zwischenraum (13) verbundenen, bezüglich einer Vertikalen zwischen dem Boden (14) und der Abdeckung (11) liegenden offenen Bereich (15) in der Wand des Rückführungskanals (6a), wodurch die Feststoffe von dem Rückführungskanal (6a) durch den offenen Bereich (12) der Abdeckung (11) in den Zwi schenraum (13) strömen und von dem Zwischenraum (13) zum Wirbelbett oberhalb des Rostes (10) durch den offenen Be reich (15) des Rückführungskanals (6a) ausströmen.
2. Verbrennungsanlage gemäß Patentanspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Reaktorkammer im wesentlichen
senkrecht angeordnet ist und eine Wandkonstruktion
aufweist, die zumindest in senkrechter Richtung im
wesentlichen als Wärmeübertragungsfläche mit
vorzugsweise rohrförmiger Konstruktion ausgebildet ist,
wodurch für einen Fluß eines Wärmeübertragungsmediums
innerhalb der rohrförmigen Konstruktion gesorgt ist, und
wobei dafür gesorgt ist, daß eine wärmeerzeugende
Verbrennung oberhalb des sich im unteren Teil der
Reaktorkammer befindlichen Rostes mittels Zufuhr von
Brennstoff und Luft stattfindet, und der
Teilchenabscheider innerhalb des oberen Teils der
Reaktorkammer angeordnet ist.
3. Verbrennungsanlage gemäß Patentanspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Teilchenabscheider als
Zyklonabscheider mit zwei Mantelrohren ausgebildet ist,
die ineinander angeordnet sind und deren Mittellinien im
wesentlichen zusammenfallen und senkrecht sind, wobei
das äußere Mantelrohr mit einem Einlaß für das
Verbrennungsgas versehen ist, der Rückführungskanal (6a)
zur Rückführung der im Teilchenabscheider vom
Verbrennungsgas getrennten Feststoffe in den unteren
Teil der Reaktorkammer im unteren Teil des äußeren
Mantelrohres ausgebildet ist, und wobei das innere
Mantelrohr (5), das offene Enden hat, an seinem oberen
Teil mit des Verfahrensstufe nach der Verbrennungsanlage
verbunden ist, um das im wesentlichen von Feststoffen
freie Verbrennungsgas durch das innere Mantelrohr zur
Verfahrensstufe nach der Verbrennungsanlage zu
transportieren.
4. Verbrennungsanlage gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die offenen Bereiche (12, 15)
aus Öffnungen (12a, 15a) gebildet sind, die sich in
Umfangsrichtung des Rückführungskanals (6a) abwechseln, so
daß an der Stelle der Öffnungen (12a) des offenen Bereichs
(12) der Abdeckung (11) die Wand des Rückführungskanals
(6a) geschlossen ist und sich an der Stelle von Teilen
(11a), welche die Abdeckung (11) bilden, die Öffnungen
(15a) des offenen Bereichs (15) in der Wand des
Rückführungskanals (6a) unterhalb der Teile (11a) der
Abdeckung (11) befinden.
5. Verbrennungsanlage gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß sich der Boden (14) im wesent
lichen auf einer Ebene mit dem Rost (10), gesehen in waag
rechter Richtung, befindet.
6. Verbrennungsanlage gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Gasschleuse (KL) als ring
förmiger Teil ausgebildet ist, der an seiner Außenkante mit
der Wand des Rückführungskanals (6a) verbunden ist und sich
in Richtung der Mittellinie (K) des Rückführungskanals (6a)
erstreckt.
7. Verbrennungsanlage gemäß Patentanspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Abdeckung (11) und der Boden (14) durch
eine Trennwand (11c) an der Seite des ringförmigen Teils,
der der Mittellinie (K) des Rückführungskanals (6a) zuge
wandt ist, miteinander verbunden sind.
8. Verbrennungsanlage gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 7,
dadurch gekenzeichnet, daß mit der Abdeckung (11) Teile
verbunden sind, die in den Zwischenraum (13) in senkrechter
Richtung gerichtet sind, wie z. B. Schutzwände (19a, 19b),
deren untere Kante sich zwischen den offenen Bereichen
(12, 15) befindet, sodaß ein waagrechter Übergang von dem
offenen Bereich (12) der Abdeckung (11) zum offenen Be
reich (15) des Rückführungskanals (6a) unterbunden ist
und die Feststoffe gezwungen sind, im Zwischenraum (13)
unterhalb der in den Zwischenraum (13) gerichteten Teile,
z. B. Schutzwände (19a, 19b), zu fließen.
9. Verbrennungsanlage gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß in dem Zwischenraum (13) eine
Vorrichtung, z. B. eine Düsenanordnung (17), zur Erzeugung
eines Luftstroms im Zwischenraum (13) angeordnet ist.
10. Verbrennungsanlage gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß sich die Unterkante des offe
nen Bereichs (15) in der Wand des Rückführungskanals (6a)
über der im wesentlichen waagrechten Hauptebene des Bodens
(14) befindet.
11. Verbrennungsanlage gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (11) aus Teilen
(11a) gebildet ist, die zueinander in Umfangsrichtung des
Rückführungskanals (6a) einen Abstand haben und zwischen
denen der offene Bereich (12), der im wesentlichen aus
Kreissektoren besteht, gebildet ist.
12. Verbrennungsanlage gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (11) mit der
rohrförmigen Konstruktion des Rückführungskanals (6a), wel
che ein Wärmeübertragungsmedium enthält, verbunden ist, daß
die Abdeckung (11) aus zwei oder mehr Teilen (11a) besteht,
welche aus jeweils zwei oder mehr parallelen Rohren gebil
det sind, die zur Mittellinie (K) des Rückführungskanals (6a)
gerichtet sind, vorzugsweise zumindest teilweise nach un
ten geneigt, und daß die Teile (11a) der Abdeckung (11) die
Oberkante der unterhalb befindlichen Öffnungen (15a) im
Rückführungskanal (6a) begrenzen.
13. Verbrennungsanlage gemäß einem der Patentansprüche 8, 10 und
11, dadurch gekennzeichnet, daß senkrechte Schutzwände
(19a, 19b) an den Längsseiten der Teile (11a) der Abdeckung
(11) angeordnet sind, wobei die unteren Kanten (20) der
Schutzwände (19a, 19b) bezüglich einer Vertikalen unter
halb der Unterkante der jeweiligen Öffnung (15a) liegen und die
senkrechten Seiten (22) der Schutzwände (19a, 19b) an
den senkrechten Kanten der jeweiligen Öffnung (15a) ange
ordnet sind.
14. Verbrennungsanlage gemäß Patentanspruch 12, dadurch ge
kennzeichnet, daß sich der aus parallelen Rohren bestehen
de Teil (11a) der Abdeckung (11) in Form einer in Richtung
zur Mittellinie (K) weisenden Rückbiegung fortsetzt, die
einen Teil der Trennwand (11c) bildet, und von dort weiter
als Teil (11b), der einen Teil des Bodens (14) bildet und
sich unterhalb des Teils (11a) der Abdeckung (11) befin
det, zur ringförmigen Verteilerkammer (8) zwischen dem
Rost (10) und dem Boden (14) verläuft.
15. Verbrennungsanlage gemäß den Patentansprüchen 12 oder 14
dadurch gekennzeichnet, daß in Verbindung mit den Öffnun
gen (15a) des Rückführungskanals (6a) eine Trennwand (18)
gebildet ist, welche mit der Ebene des Bodens (14), vor
zugsweise mit der Verteilerkammer (8), verbunden ist,
ein Wärmeübertragungsmedium enthält und vorzugsweise mit
einer Schutzausmauerung an ihren Seitenflächen versehen
ist, und daß die Trennwand (18) durch ihre Oberkante die
Unterkante der Öffnungen (15a) des Rückführungskanals (6a)
begrenzt.
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