SE459987B - Saett att kyla aska och kraftanlaeggning med en anordning foer askkylning - Google Patents

Description

459 987 2 Eventuellt syre i gasen förbränner bränslerester som passerar ner i ask- rummet. Den cirkulerande gasen kan därför i praktiken bli syrefri eller mycket syrefattig. Materialet i askrummet är partikulärt och kontaktytan mellan materialpartiklarna och gasen är mycket stor. Värmeväxlingen blir mycket effektiv. Erforderlig tjocklek hos det lager som kylgasen behöver passera är liten. Kylanordningen är enkel, kräver ingen eller ringa service och förenklar brännkammaren. Problem med oönskad, ofta lokal fluidisering av materialet i askrummet som stör strömningen och kylningen elimineras, likaså risken för sintring.

Gaskylaren kan utnyttjas exempelvis för uppvärmning av matarvatten till tuber i brännkammaren som kyler den fluidiserade bädden i brännkammaren och alstrar ånga för en ångturbin. Gaskylaren kan innehålla en av kylgasen fluidiserbar bädd som ger stor specifik värmeöverföring till förvärmar- tuber för matarvatten.

FIGURER Uppfinningen beskrivas närmare under hänvisning till bifogade figurer. Fig 1 visar schematiskt en PFBC-kraftanläggning med ett utförande av uppfin- ningen och fig 2 visar askrummet med ett alternativt utförande av uppfin- ningen.

FIGURBESKRIVNING I fig 1 betecknar 10 ett tryckkärl, 12 en brännkammare och lü en gasrenare av cyklontyp som är innesluten i tryckkärlet 10. Endast en cyklon 14 vi- sas. men i realiteten finns en reningsanläggning med ett flertal parallel- la grupper med seriekopplade cykloner. Brännkammaren 12 uppdelas av en luftfördelande botten 16 i ett övre förbränningsrum 18, vars översta del bildar ett fribord 18a och ett undre askrum 20. Bottnen 16 består av làng~ sträckte luftfördelningskamrar 22 med luftmunstycken 24. Mellan kamrarna 22 finns spalter 26. I brännkammarens 12 förbränningsrum 18 finns en flui- diserbar bädd 28 av partikulärt material. Förbrukat bäddmaterial och bildad aska kan passera från förbränningsrummet 18 till askrummet 20 via spalterna 26 och avlägsnas via ledningen 30 med materialslussen 32 och ventilen SÅ. I förbränningsrummet 18 finns tuber 36 som kyler bädden 28 och alstrar ånga till en icke visad àngturbin. Bränsle och färsk bäddmassa tillföras brännkammarens 12 bädd 28 via ledningen 38 resp HO från icke visade förråd för bränsle och bäddmassa. m 3 459 987 I badden 28 bildade förbränningsgaser samlas i fribordet 18a, ledes därifrån i ledningen 42 till cykonen 14. Avskilt stoft bortföres via en trycknedsättande utmatningsanordning ÄÄ. Renad gas föres i ledningen #6 med avstängningsventilen 48 till turbinen 50. Denna driver kompressorn 52 och generatorn 53. Komprimerad förbränningsluft föres i ledningen 56 med avstängningsventilen 58 till rummet 59 mellan tryckkärlet 10 och bränn- kammaren 12. Luft härifrån distribueras till munstyckena Zü via luftför- delningskamrarna, fluidiserar bäddmaterialet och förbränner bränslet i bädden 28.

Vid driftstörning med gasturbintrip isoleras turbinen 50 och kompressorn 52 från bäddkärlet 12 resp rummet 59 i tryckkärlet genom att ventilerna U8 och 58 stänges. Ventilen 60 i ledningen 62 öppnas samtidigt. Vid långvarig driftstörning och avställning av anläggningen sänkes trycket till atmos- färsnivå och tömmes i många fall förbränningsrummet 18 via askrummet.

Både vid normal drift och vid avställning kyles aska och bäddmaterial vid uttagning från askrummet 20 helt eller delvis genom gas som cirkulerar genom ett skikt 21 material i askrummet och ett kylsystem 69.

I utförandet enligt fig 1 finnes i askrummets 20 nedre del ett rörsystem 70 med munstycken 72 för jämn fördelning av kylgas över rummets 20 tvär- snitt. Ovanför detta finns nedàt öppna uppsamlingskanaler 73 för kylgasen som är anslutna till ett eller flera uppsamlingsrör 76. Dessa är via en ledning 78 anslutna till kylkretsens kylare 80 som bildar förvärmare för matarvatten till tuberna 26. Från kylaren 80 återföres kylgasen till rör- systemet 70 med munstyckena 72 via ledningen 82, renaren 8Ä, ledningen 86, kompressorn eller fläkten 80 och ledningen 90. Vid drift av anläggningen är arbetstrycket cirka 12 bar. Erforderligt drivtryck kan vara av stor- leksordningen 0,5 bar. Vid kylning vid tömning av bäddkärlet 12 vid av- ställning är trycket lika med atmosfärstrycket. Erforderligt avstånd mellan rörsystemet 70 med munstyckena 72 och uppsamlingskanalerna 7Ä kan vara av storleksordningen 200 mm.

I utförandet enligt fig 2 finns en central, vertikal kylgasfördelare 71 med slitsar 73 för fördelning av kylgasen till askskiktet 75. Kylgasen passerar skiktet 73 horisontellt som pilarna 77 visar och uppsamlas i rännorna 79, som kommunicerar med askrummet 21 genom slitsar 51.

Claims (6)

459 987 L» PATENTKRAV

1. Sätt att kyla aska och bäddmaterial vid uttagning av askan och bädd- materialet från en brännkammare (12) med förbränning i en fluidiserad bädd (28) av partikulärt material med ett askrum (20) i eller i anslutning till brännkammaren (12), k ä n n e t e c k n a t därav, att materialet vid passage genom askrummet (20) kyles av cirkulerande gas som införes i och uttages från askrummet (20) på ett sådant sätt att gasen kommer att passera genom ett i huvudsak horisontellt materialskikt (21), den upp- värmda gasen kyles i en värmeväxlare (80) och àterföres till askrummet (20).

2. Sätt enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att kyl- gasen införes i askrummet (20) via en gasfördelare (70) vid en nivå, passerar upp genom materialskiktet (21). uppsamlas i en uppsamlingsanord- ning (76) vid en annan högre nivå, passerar en kylare (80) och återföres till askrummets (20) gasfördelare (70).

3. Sätt enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att kyl- gasen införes i askrummet (20) via en gasfördelare (71), passerar i huvud- sak horisontellt genom materialskiktet (21), uppsamlas i en uppsamlings- anordning (79), passerar genom en kylare (80) och återföres till askrum- mets (20) gasfördelare (71). Ä.

4. Kraftanläggning med förbränning av ett bränsle i en fluidiserad bädd (28) av partikulärt material innefattande en brännkammare (12) med ett förbränningsrum (18) en botten (16) i brännkammarens nedre del med munstycken (24) för till- försel av förbränningsluft till brännkammaren (12) för fluidisering av en bädd (28) och förbränning av till bädden (28) tillfört bränsle ett askrum (20) under bottnen (16) och anordningar (32) för utmatning av material från askrummet (20) öppningar i den nämnda bottnen (16) genom vilka material kan passera från förbränningsrummet (18) till askrummet (20) 5 459 987 k ä n n e t e c k n a d därav, att den innehåller en anordning (70, 71) för fördelning av gas till ett i huvudsak horison- tellt materialskikt (20), en anordning (76, 79) för uppsamling av gas som passerat genom detta materialskikt (21) en kylare (80) för kylning av gasen och en kompressor eller fläkt (88) som cirkulerar gasen genom materialskiktet (21) och kylaren (80).

5. Kraftanläggning enligt patentkrav 4. k ä n n e t e c k n a d därav, att den innefattar en i huvudsak horisontell anordning (70) på en första nivå för fördelning av kylgas över askrummets (20) tvärsnitt en anordning (76) på en högre nivå för uppsamling av kylgas en till fördelningsanordningen (70) och uppsamlingsanordningen (76) ansluten kylkrets med en kylare (80) och en kompressor eller fläkt (88) för cirkulation och kylning av kylgasen.

6. Kraftanläggning enligt patentkrav 4, k ä n n e t e c k n a d därav, att den innefattar en i huvudsak vertikal anordning (71) för fördelning av kylgas till det horisontella materialskiktet (21) en omkring eller mitt emot fördelningsanordningen (71) anordnad uppsam- lingsanordning (79) för gas som passerat tvärs igenom materialskiktet (21) och en till fördelningsanordningen (71) och uppsamlingsanordningen (79) ansluten kylkrets med en kylare (80) och en kompressor eller fläkt (88) för cirkulation och kylning av kylgasen.