189128. lajstromszámú szabadalom • Fluifdizációs tüzelőberendezés, valamint eljárás a hamu hűtésére
1 189 128 2 A találmány fluidizációs tüzelőberendezés hamuhűtővel az örvényrétegből elvezetett hamu hűtésére, ahol a hamuhűtő beömlőfenékkel és hőcserélőfelületekkel van ellátva. A fluidizációs tüzelőberendezéseknél a hamuhütő vagy szabadbeömlésű hűtőként vagy örvényréteges, illetve fluidizációs hűtőként van kialakítva. Ezek a hamuhűtők azonban gazdaságosan csak egy bizonyos terheléstartományban tudnak működni. A fluidizációs tüzelésnél a hamuhűtő szempontjából két üzemi állapotot kell megkülönböztetni. Az egyik üzemi állapot azonos terhelésű folyamatos üzem. Ekkor hosszabb üzemidő alatt konstans örvény réteg magasságot kell betartani. Eközben keletkező hamumennyiséget az örvényrétegből el kell vonni és elszállítás előtt a hamuhűtőben le kell hűteni. A másik üzemmód terheléscsökkenéskor következik be, amikor is a fluidizációs égőkamrából az örvényréteg anyagának egy részét elvonják. Ez az üzemmód a folyamatos üzemmódtól abban különbözik, hogy viszonylag rövid idő alatt nagyobb hamumennyiséget kell elvonni és lehűteni. Ez a hamumennyiség a folyamatos üzem közben keletkező hamumennyiség többszöröse lehet. Ezt a nagyobb hamumennyiséget is le kell tudni hűteni, illetve át kell tudni vezetni a hamuhűtőn. A találmány feladata a hamuhűtő költségét és energia igényét a lehető legkisebb értéken tartani és olyan hűtőt létesíteni, amely mindkét üzemmódban gazdaságosan tud működni. A találmány szerint a kitűzött feladatot a bevezetőben említett típusú fluidizációs tüzelőberendezésnél úgy oldjuk meg, hogy a hamuhűtő lezárható, a fluidizációs közeg számára szolgáló bevezetőcsővel van ellátva, amely megközelítően a fluidizációs égőkamrában lévő örvényréteg szintjén van és a hamuhűtő a fluidizációs égőkamrával túlfolyócsövek révén össze van kötve és a hőcserélőfelületek a hamuhűtőben legalább részben alacsonyabban vannak elrendezve, mint a túlfolyócsövek. Ezzel a berendezéssel olyan üzem valósítható meg, hogy a fluidizációs tüzelőberendezés folyamatos üzeme esetén a fluidizációs közegnek a hamuhűtőbe történő beáramlása leállítható és a hamu szabadon ömlik a tüztérből a hamuhűtőbe a hőcserélőfelületekre, viszont a tüzelés terheléscsökkenésekor a hamuhűtőben a hamu fluidizációs közeg bevezetésével fluidizálásra kerül. A találmány szerint ugyanaz a hamuhütő szabadömléses hűtőként és fluidizációs hűtőként üzemeltethető. Terheléscsökkenéses üzemmódban a fluidizációs hűtés kerül alkalmazásra, amely lehetővé teszi a nagy hőátadási tényezők révén még elfogadható hamuhütő nagyság alkalmazását. Folyamatos üzem esetén a hamuhűtő szabadátömléses hűtőként alkalmazható, amikor viszont a hűtéshez szükséges energia minimális értéken tartható. A találmány szerint célszerűen a túlfolyócsövek az örvényréteg beömlőfeneke fölött vannak elhelyezve olyan magasságban, mint amilyen a minimális terheléskor beálló örvényréteg magasság. A hamuhűtő felső csatlakozása a fluidizációs égőkamrával az örvényréteg fölött lezárható csatorna révén össze van kötve. A találmányt részletesen kiviteli példa kapcsán a rajz alapján ismertetjük, ahol az 1. ábra a fluidizációs tüzelőberendezés hosszmetszete hamuhűtővel, amely a találmány szerint fluidizációs hűtőként van üzemeltetve. A 2. ábra az 1. ábra szerinti fluidizációs tüzelőberendezés, ahol azonban a hamuhűtő szabadátömléses hűtőként van kialakítva. A fluidizációs tüzelőberendezés részben ábrázolt 1 fluidizációs égőkamrával rendelkezik, amelyben 3 beömlőfenék fölött 2 örvényréteg helyezkedik el. A fludizációs közegként szolgáló égési levegőt 4 légszekrényen keresztül vezetjük be és a 3 beömlőfenéken lévő nyílásokon keresztül fúvatjuk a 2 örvényrétegbe. Az 1 fludizációs égőkamrához nem ábrázolt hevítőkazán csatlakozik, amelyben fűtőfelületek vannak elrendezve. További fűtőfelületek lehetnek a 2 örvényrétegben és az 1 fluidizációs égőkamra szabad terében a 2 örvényréteg fölött elhelyezve. A fluidizációs égőkamra oldalfalai hűtött csövekből készíthetők. Az égetéskor keletkező hamut a 2 örvényrétegből elszívjuk és 5 hamuhűtőbe vezetjük. Az 5 hamuhütő 6 elszívócsővel van ellátva, amelyben kihordószervként 7 cellás kerék van elrendezve. A hamuban lévő hőt 8 hőcserélőfelülettel vonjuk el, amely csőkötegként kialakítva az 5 hamuhűtőben van elhelyezve. Az 5 hamuhűtő 9 bevezetőcsö felett a fluidizációs közeg számára 10 beömlőfenékkel rendelkezik. A 9 bevezetőcsőben 11 zárócsappantyú van elrendezve, amellyel a fluidizációs közeg beáramlása szabaddá tehető vagy lezárható. Fluidizációs közegként levegőt alkalmazunk. Az 5 hamuhütő felső oldala 12 csatorna révén az 1 fluidizációs égőkamrával van összekötve. A 12 csatornában 13 zárócsappantyú van elrendezve. Az 5 hamuhütő megközelítőleg azonos szinten van, mint ahol a fluidizációs égőkamrában a 2 örvényréteg elhelyezkedik. Amellett az 5 hamuhütő 10 beömlőfeneke célszerűen valamivel mélyebben fekszik, mint a 2 örvényréteg 3 beömlőfeneke. Az 5 hamuhütő a 2 örvényréteggel egy vagy több 14 túlfolyócsövön keresztül össze van kötve. Ezen 14 túlfolyócsöveken keresztül áramlik a 2 örvényrétegből a hamu az 5 hamuhütőbe. A 14 túlfolyócsövek az 1 fluidizációs égőkamra falában a 3 beömlőfenék fölött olyan magasságban vannak elrendezve, amely magasság kisebb, mint a fluidizációs égőkamrában a 2 örvényréteg magassága a legkisebb terhelésnél. A 8 hőcserélő felületek legalább egy része a 14 túlfolyócsövek belépési helye alatt helyezkedik el az 5 hamuhütőben. A 2. ábra szerint az 5 hamuhűtőt folyamatos fluidizációs tüzeléses üzemben, mint szabadátömléses hűtőt alkalmazzuk. Ebből a célból a 9 bevezetőcsőben a 11 zárócsappantyút zárjuk, és így ezen az úton fluidizáló közeg nem áramlik. Ugyancsak lezárjuk a 12 csatornában az 5 hamuhűtő és az 1 fluidizációs égőkamra közötti 13 zárócsappantyút. A folyamatos fluidizációs tüzelés során keletkező hamumennyiség szabad átömléssel jut az 5 hamuhűtő 8 hőcserélő felületeire és ott kialakul a hamu hordalékkúp. Itt a hamu a kívánt hőmérsékletre hűl, majd a 6 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
