188819. lajstromszámú szabadalom • Berendezés különféle anyagok közötti hőáramlás és/vagy anyagáramlás biztosítására, kémiai és fizikai folyamatok lefolytatására, elsősorban tüzelőanyag elégétésére vagy elgázosítására
1 188 819 2 éghetőtartalma - és így az ezzel járó veszteség - magas. A fluidizált réteg szükséges hőmérsékletét a szén főleg CO-vá égetéséből kell nyerni és bár más elgázosító megoldásoknál is tapasztalható a szén illő- 5 tartalmának részleges bomlása és oxidációja, fluidizált réteg jó keveredése miatt ez a hatás még nagyobb, mint például a fix rétegű gázgenerátorokban. A fluidizációt alkalmazó elgázosító berendezések 10 egy másik típusa a Duklafluid tüzelés, amely tulajdonképpen a Winkler generátor és egy gáz/portüzelésű kazán összekapcsolását jelenti. A termelt gáz fűtőértékének növelése érdekében — oxigén adagolásának mellőzésével - alkalmaz- 15 nak még olyan kétáramú megoldásokat (például Cogas), melyeknél két fluidizált réteg közül az egyikben léghiánnyal történő gázosítás, főleg vízgőzzel végrehajtott vizgázreakció, a másik fluidizált rétegben pedig az első rétegből távozó koksz-hamu 20 keverék égetése történik és a két réteg között hőmérsékletkülönbséget tartanak. Az égető fokozatból forró port szállítanak a gázositó rétegbe, a gázosító rétegből pedig az előbbinél alacsonyabb 25 hőmérsékletű port az égető fokozatba. Az ily módon cirkuláltatott por a fizikai hőjével fedezi az elgázosítás hőigényét. A két réteget meglehetősen bonyolult transzportáló adagoló és szabályozó szerkezetek fogják össze és ily módon biztosítható 30 egy egységes technológiai rendszer. A hőtermelő réteg füstgáza és elgázositó réteg gáza egymástól elválasztott két áramban távozik a berendezésből. Látható a vázlatos ismertetésből is, hogy az ilyen berendezések bonyolultak, beruházási költségigé-35 nyük magas, helyszükségletük nagy, üzemük nehézkes, nehezen kézbentartható, karbantartási és javítási igényük is tetemes. A fluidizációt alkalmazó elgázosító berendezések egy másik ismert csoportjánál fluidizált réteg he-40 lyett cirkulációs fluidizálást alkalmaznak. Az ilyen berendezéseknél a cirkulációban 2-4-szeres sebesség érhető el a fluidizált rétegben biztosítható sebességhez képest. Körülbelül ilyen mértékben növelhető a teljesítmény is a réteges korongokberendezé-45 sekhez viszonyítva. Ezeknél a berendezéseknél olyan ciklont szükséges alkalmazni, amely magas hőmérsékleten is megbízhatóan üzemel, és az ebben leválasztott port egy visszatápláló szerkezet juttatja újból az elgázosító térbe. Az ilyen megoldásoknál50 meglehetősen nagymennyiségű por lép ki az elgázosító térből éppen az ott kialakuló nagy áramlási sebességek miatt. Ez a körülmény mindjárt rámutat az ilyen berendezések hátrányaira is. Mind gazdaságilag, mind műszaki szempontból kedvezőtlen55 ugyanis az, hogy nagymennyiségű port kell a berendezésben és tartozékaiban mozgatni. Ez külön költségtöbbletet jelent a beruházás, karbantartás és javítás tekintetében, ami nem jelentéktelen, ha figyelembe vesszük, hogy a ciklonnak magas hőmérsékleten is üzembiztosán kell működnie. A találmány tárgyát képező berendezés révén az ismert hasonló célú berendezések hiányosságai, 65 60 hátrányai nagyrészt kiküszöbölhetők illetve elkerülhetők. A találmány elé kitűzött cél az volt, hogy lehetőleg mellőzhetővé tegye a fluidizációt alkalmazó berendezés segédszerkezeteit, mint pl. leválasztót, transzport szerkezetet és hasonlót, továbbá, hogy az ily módon egyszerűbbé váló berendezésben is biztosítsa a veszteségek csökkentését, vagyis a pernye és salak éghetőtartalmának minimális szintjét, a részterhelés melletti kielégítő üzemet a fluidizált rétegben lévő hűtőfelületek esetén is. A találmány szerinti berendezés a kitűzött célt azáltal éri el, hogy a fluidizált réteg feletti térben biztosit egy lényegében vízszintes tengelyű ciklont, amely a durvább szemcséket visszajuttatja a fluidizált rétegbe. A vízszintes tengelyű ciklon kialakításához a berendezésen belüli áramlási viszonyokat úgy biztosítja a berendezés, hogy az említett ciklon kivezető nyílása a ciklon tengelyével párhuzamos falak között excentrikus helyzetű és a kivezető nyílástól távolabbi fal mellett nagyobb sebességű felfelé áramló gázt szolgáltat a gázelosztója, mint a másik fal mellett. Ezenkívül a berendezés terét felülről határoló fal is a ciklon áramlási viszonyainak megfelelő, görbe felületű terelőtetőnek van kiképezve. A gázelosztó maga eredményezheti a rajta átáramló, a fluidizálást szolgáló gáz egyenlőtlen sebességét, nevezetesen, hogy a kivezető nyílástól távolabbi fal melletti zónában nagyobb legyen a kiáramló, felfelé irányuló gáz sebessége, mint az említett fallal szemközti fal mentén. E cél érdekében a gázelosztó átömlő keresztmetszeteinek nagyságai illetve azok sűrűsége változhat az említett, egymással szemközti falak között. A fluidizációt szolgáló gáznak a gázelosztó mentén eltérő kiáramlási sebességét az előbbiekben említeti kialakítás helyett - vagy az mellett - úgy is lehet biztosítani, hogy a gázelosztó alatt elkülönített gázszekrényeket tartalmaz a berendezés, és az ezekben biztosított eltérő nyomások eredményeként alakulnak ki — vagy legalább részben ennek eredményeként — az eltérő sebességű felfelé áramló gázt jelentő gázsugarak. Látható a vázolt megoldás alapján, hogy a berendezés találmány szerinti kialakítása lehetővé teszi, hogy egyetlen aknaszerü épít ményben történjen a tüzelőanyag elégetése, elgázosítása. A javasolt kialakítás révén elérhető, hogy a berendezésen belül egy nagyobb sebességű szekció és egy kisebb sebességű szekció alakuljon ki. A nagyobb sebességű szekció a cirkulációs fluidizációt közelíti meg, vagy éppen azt biztosítja, míg a kisebb sebességű szekcióban a réteges fluidizáció alakul ki. A-nagyobb sebességű szekció és a kisebb sebességű szekció clkülönüllchb, hatásosabb kialakulást elősegítő, ha a fluidizált réteg fölött, és még részben a fluidizált rétegben is, osztófal van. Ez az osztófal a vízszintes tengelyű ciklon kialakulását nem zavarhatja, vagyis általában nem érhet a ciklon kivezető nyílása magasságáig. Előnyös, ha az osztófal a gázszekrényt megosztó válaszfal folytatását képezi -3
