ES2185438B2 - Reactor de lecho fludizado circulante con separador interno solado de partículas primarias. - Google Patents
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Abstract
Reactor de lecho fluidizado circulante con
separador interno solado de partículas primarias.
Un reactor o combustor de CFB, que tiene
separadores de partículas primarias del tipo de impactos, recoge
partículas sólidas desde una corriente circulante de gases de
combustión y materiales sólidos y devuelve las partículas recogidas
a lo largo de un suelo plano inclinado o sustancialmente horizontal
hasta una porción inferior del reactor o combustor para su
subsiguiente recirculación.
Description
Reactor de lecho fluidizado circulante con
separador interno solado de partículas primarias.
El presente invento se refiere, en general, a
reactores o cámaras de combustión a presión (en lo sucesivo,
combustores) de lecho fluidizado circulante (CFB, de circulating
fluidized bed) que tienen separadores de partículas del tipo de
impactos y, más particularmente, a un reactor o combustor de CFB
que tiene un mejorado separador de partículas primarias del tipo de
impactos. En lugar de proporcionar unos medios de cavidad o una
tolva con orificios de descarga por debajo de los elementos
colectores que constituyen el separador de partículas primarias del
tipo de impactos, un simple suelo proporciona la devolución interna
de todos los materiales sólidos recogidos primariamente a una
porción inferior del reactor o combustor para su subsiguiente
recirculación.
En reactores o combustores de CFB, materiales
sólidos reaccionantes o no reaccionantes son arrastrados dentro de
un recinto de reactor por una corriente gaseosa ascendente que
transporta los materiales sólidos hasta una salida situada en una
porción superior del recinto de reactor. Allí los materiales sólidos
son típicamente recogidos por un separador de partículas primarias
del tipo de impactos, y devueltos a una porción inferior del recinto
de reactor, o bien directamente o a través de uno o más conductos.
El separador de partículas primarias del tipo de impactos, situado
junto a la salida del recinto de reactor, recoge típicamente de un
90% a un 97% de los materiales sólidos circulantes. Si ello es
requerido por el proceso, un colector adicional de materiales
sólidos puede ser instalado aguas abajo del separador de partículas
primarias del tipo de impactos, a fin de recoger materiales sólidos
adicionales para su consiguiente devolución al recinto de
reactor.
Tal como se describe en la patente de los EE.UU.
Nº 5.343.830 otorgada a Alexander y colaboradores, es bien conocido
el uso de separadores de partículas del tipo de impactos en
reactores o combustores de CFB. En el grado necesario para describir
el funcionamiento general de los reactores y las combustores de
CFB, se remite el lector a la patente de los EE.UU. Nº 5.343.830
otorgada a Alexander y colaboradores, cuyo texto es incorporado a
la presente por su referencia como si se hubiera expuesto totalmente
aquí. En uno de los primeros diseños de CFB, un separador externo de
partículas primarias del tipo de impactos, que tenía una pluralidad
de miembros de choque dispuestos en filas escalonadas, se utilizaba
en combinación con una válvula en L no mecánica y un separador de
partículas secundarias (multiciclón). Las filas de miembros de
choque escalonados descargaban la totalidad de sus materiales
sólidos recogidos dentro de una tolva de almacenamiento situada por
debajo de ellas, y estos materiales sólidos recogidos eran devueltos
a la porción inferior del recinto de reactor a través de la válvula
en L.
Diseños de CFB posteriores empleaban filas
adicionales de miembros de choque escalonados, que estaban colocados
aguas arriba (con respecto a la dirección de circulación de gases de
combustión y materiales sólidos a través del aparato) de los
miembros de choque asociados con la tolva de almacenamiento y con su
válvula en L. Como se describe en la patente de los EE.UU. Nº
4.992.085 otorgada a Belin y colaboradores, cuyo texto se incorpora
por la presente por referencia como si se hubiera expuesto
completamente aquí, una pluralidad de dichos miembros de choque son
situados dentro de una porción superior del recinto de reactor,
dispuestos en por lo menos dos filas escalonadas. Los miembros de
choque cuelgan y se extienden verticalmente a través de la anchura
de la salida del reactor, cayendo los materiales sólidos recogidos
sin obstrucción y sin encauzamiento por debajo de estos miembros de
choque colectores a lo largo de la pared trasera del recinto de
reactor o combustor de CFB. Un importante elemento de estos miembros
de choque colectores "de dentro del horno", o "vigas en U de
dentro del horno" tal como se les cita generalmente, es una
placa de desviación cercana a un extremo inferior de estos miembros
de choque, que aumenta su eficacia de
recogida.
recogida.
Tal como se describe en la patente Nº 5.343.830
de Alexander y colaboradores, se conocen reactores o combustores de
CFB en los que las dos o más filas de miembros de choque situados
dentro del horno o recinto de reactor, son seguidas por un segundo
conjunto de miembros de choque escalonados, que separan
adicionalmente a las partículas con respecto de la corriente
circulante de gas, y las devuelve a través de unos medios de
cavidad y unos medios de devolución de partículas sin conductos
externos e internos de recirculación.
Es evidente que un reactor o combustor de CFB
que comprendiese una estructura todavía más simple resultaría menos
costoso y sería bienvenido por la industria.
El presente invento se refiere en términos
generales al campo de los reactores o combustores de lecho
fluidizado circulante (CFB) y proporciona un separador de
partículas primarias del tipo de impactos, que es más simple y más
barato. En particular, en lugar de proporcionar unos medios de
cavidad o una tolva con orificios de descarga por debajo de los
elementos colectores que constituyen el separador de partículas
primarias del tipo de impactos, un simple suelo proporciona la
devolución interna de todos los materiales sólidos primarios
recogidos a una porción inferior del reactor o combustor para su
subsiguiente recirculación.
En su forma más simple, el presente invento
comprende dos o más filas de separadores escalonados de partículas
del tipo de impactos, cuyos extremos inferiores se extienden hasta o
próximos a un suelo simple, sustancialmente plano. El suelo puede
estar inclinado hacia el recinto de reactor, hacia una dirección
aguas abajo con respecto a una corriente circulante de gases de
combustión y materiales sólidos a través del CFB, en ambas
direcciones, o incluso en sentido horizontal. Los separadores de
partículas del tipo de impactos funcionan de una manera conocida,
recogiendo materiales sólidos desde la corriente de gases de
combustión y materiales sólidos que circula a través de un pasaje o
chimenea que contiene los separadores de partículas del tipo de
impactos y los conduce hacia sus extremos inferiores. Estos
materiales sólidos recogidos son luego separados por la fuerza de
la gravedad desde la chimenea mediante una de los siguientes
modalidades.
Si el suelo esta inclinado en un cierto ángulo
con respecto a la horizontal, de manera tal que el suelo se
encuentra en pendiente hacia un recinto de reactor del CFB, las
partículas solidas separadas deslizarían descendentemente por el
suelo y dentro del recinto de reactor a lo largo de una pared
trasera de recinto de este reactor. Si el suelo está inclinado de
manera tal que se encuentra en pendiente descendente en una
dirección aguas abajo con respecto a una corriente circulante de
gases de combustión y materiales sólidos a través del pasaje o de la
chimenea, las partículas sólidas separadas deslizarán
descendentemente por el suelo en la dirección de la corriente
circulante de gases de combustión y materiales sólidos, en que
pueden ser recogidas dentro de una cavidad, tolva o artesa de
retirada situada aguas abajo, para su recogida y consiguiente
devolución a una porción inferior del recinto de reactor. En
algunos casos, el suelo puede estar provisto de una cúspide para
facilitar a las partículas sólidas el deslizamiento descendente
tanto hacia el recinto de reactor como hacia una dirección aguas
abajo. En cualquier caso, el ángulo de inclinación, \alpha, del
suelo se seleccionara generalmente de manera tal que sea igual o
mayor que el ángulo de reposo \alpha_{R} para dichos sólidos
separados.
Sin embargo, el concepto del presente invento es
también aplicable incluso si el suelo es horizontal. Los sólidos
separados recogidos por los separadores de partículas comenzarán a
acumularse formando una pila sobre dicho suelo horizontal hasta
que una pendiente de la pila alcance el ángulo de reposo
\alpha_{R} para dichos materiales sólidos separados, en cuyo
punto los materiales sólidos comenzarán entonces a deslizar
descendentemente a lo largo de la pila, o bien hacia el recinto de
reactor o en la dirección de la corriente circulante de gases de
combustión y materiales sólidos. Las partículas que deslizan
descendentemente por el suelo de vuelta hacia el recinto de
reactor, son devueltos directamente para su subsiguiente
recirculación, mientras que las partículas que deslizan
decendentemente por el suelo en la dirección de la corriente
circulante de gases de combustión y materiales sólidos, serían
recogidas en una cavidad, tolva o artesa de retirada para su
recogida y consiguiente devolución a una porción inferior del
recinto de reactor.
En los casos en los que las partículas sólidas
recogidas circulan descendentemente en dirección al recinto del
reactor, se pueden utilizar unos medios desviadores de la corriente
de gases de combustión y materiales sólidos con fin de aumentar la
fracción de partículas sólidas recogidas que deslizan
descendentemente por el suelo y dentro del recinto de reactor a lo
largo de la pared trasera del recinto. En los casos en los que las
partículas sólidas recogidas circulan en la dirección de la
corriente de gases de combustión y materiales sólidos, se pueden
utilizar o no unos medios desviadores para intensificar la
circulación de partículas sólidas separadas a lo largo del suelo
hasta la cavidad, tolva o artesa de retirada situada aguas
abajo.
El separador interno solado de partículas
primarias, del tipo de impactos de acuerdo con el presente invento,
se puede utilizar con o sin las vigas en U de dentro del horno,
situadas aguas arriba.
Correspondientemente, un aspecto del presente
invento se refiere a una mejorada disposición de reactor o
combustor de CFB, que tiene separadores de partículas del tipo de
impactos, para separar partículas sólidas con respecto de una
corriente de gases de combustión y materiales sólidos que circula a
través de un recinto del reactor de CFB, la cual comprende: un
recinto de reactor que tiene un orificio de salida; un grupo de por
lo menos dos filas de separadores escalonados de partículas del
tipo de impactos, situados aguas arriba del orificio de salida con
respecto a la corriente circulante de gases de combustión y
materiales sólidos; un segundo grupo de por lo menos dos filas de
separadores escalonados de partículas del tipo de impactos, que
están situados aguas abajo del orificio de salida; y un suelo
situado por debajo del segundo grupo de separadores de
partículas.
partículas.
Otro aspecto del presente invento se refiere a
una disposición mejorada de reactor o combustor de CFB que tiene
unos separadores de partículas del tipo de impactos, para separar
partículas sólidas con respecto de una corriente de gases de
combustión y materiales sólidos que circula a través de un recinto
del reactor de CFB, que comprende: un recinto de reactor que tiene
un orificio de salida; un grupo de por lo menos dos filas de
separadores escalonados de partículas del tipo de impactos, situados
aguas abajo del orificio de salida con respecto de la corriente
circulante de gases de combustión y materiales sólidos; y un suelo
situado debajo del grupo de separadores de partículas.
Todavía otro aspecto del presente invento se
refiere a una mejorada disposición de reactor o combustor de CFB
que tiene separadores de partículas del tipo de impactos para
separar partículas sólidas con respecto de una corriente de gases de
combustión y materiales sólidos que circula a través de un recinto
de reactor del reactor de CFB, que comprende: un recinto de reactor
que tiene un orificio de salida; por lo menos dos filas de
separadores escalonados de partículas del tipo de impactos, estando
por lo menos una de las filas situada aguas arriba del orificio de
salida y estando por lo menos otra de las filas situada aguas abajo
del orificio de salida con respecto a la corriente circulante de
gases de gases de combustión y materiales sólidos; y un suelo
situado debajo de la por lo menos una fila de separadores de
partículas situados aguas abajo del orificio de salida.
Las diversas características de novedad que
caracterizan al invento son especificadas con particularidad en las
reivindicaciones que figuran anejas y forman una parte de esta
memoria descriptiva. Para obtener una mejor comprensión del
invento, de sus ventajas de funcionamiento y de sus beneficios
específicos que se consiguen mediante sus usos, se hace referencia
a los dibujos anejos y a la materia descriptiva en que se ilustra
una preferida realización del invento.
En los dibujos:
La Figura 1 es una vista en alzado lateral en
sección. esquemática de una porción de un reactor o combustor de
lecho fluidizado circulante (CFB) de acuerdo con una primera
realización del invento;
la Figura 2 es una vista en planta en sección
esquemática de la Figura 1 mirando en la dirección de las flechas
2-2;
la Figura 3 es una vista en alzado lateral en
sección esquemática de una porción de un reactor o combustor de CFB
de acuerdo con una segunda realización del invento;
la Figura 4 es una vista en alzado lateral en
sección esquemática de una porción de un reactor o combustor de CFB
de acuerdo con una tercera realización del invento;
la Figura 5 es una vista en alzado lateral en
sección esquemática de una porción de un reactor o combustor de CFB
de acuerdo con una cuarta realización del invento;
la Figura 5A es una vista en alzado lateral en
sección esquemática de una porción de un reactor o combustor de CFB
de acuerdo con una quinta realización del invento;
la Figura 6 es una vista en alzado lateral en
sección esquemática de una primera realización de unos medios
desviadores de gases de combustión y materiales sólidos que se
pueden utilizar en el reactor o combustor de CFB junto a un extremo
inferior de los elementos escalonados separadores de partículas del
tipo de impactos;
la Figura 7 es una vista en planta en sección
esquemática de la Figura 6 tomada en la dirección de las flechas
7-7, habiéndose omitido por razones de claridad las
vigas en U 140;
la Figura 8 es una vista lateral en sección
esquemática de una segunda realización de unos medios desviadores
de gases y sólido que se pueden utilizar junto a un extremo inferior
de los elementos escalonados separadores de partículas del tipo de
impactos; y
la Figura 9 es una vista en planta en sección
esquemática de la Figura 8 tomada en la dirección de las flechas
9-9.
Tal como se utiliza en el presente contexto, el
término combustor de CFB se refiere a un tipo de reactor de CFB en
el que tiene lugar un proceso de combustión. Aunque el presente
invento se refiere particularmente a calderas o generadores de
vapor de agua que emplean combustores de CFB como los medios
mediante los cuales se produce el calor, se entiende que el presente
invento puede emplearse con facilidad en una clase diferente de
reactor de CFB. Por ejemplo, el invento se podría aplicar en un
reactor que se emplee para reacciones químicas distintas de un
proceso de combustión, o en el que una mezcla de gases y
materiales sólidos, procedente de un proceso de combustión que se
produce en cualquier lugar, es proporcionada al reactor para su
tratamiento adicional, o en el que el reactor proporciona meramente
un recinto en el que las partículas o los materiales sólido se
arrastran en un gas que no es necesariamente un producto secundario
de un proceso de combustión.
Refiriéndose en términos generales a los
dibujos, en los que números de referencia iguales representan los
mismos elementos u otros elementos funcionalmente similares a lo
largo de los diversos dibujos, y a las Figuras 1 y 2 en particular,
se muestra un reactor o combustor de lecho fluidizado circulante
(CFB), que se designa generalmente por la referencia lo, que
comprende un recinto 20 de reactor que tiene una porción superior
30, un orificio de salida 40, y un paso de convencción 50. La parte
delantera del recinto del reactor de CFB es definida como el lado
izquierdo de las Figuras 1 y 2; la parte trasera constituye los
lados derechos de estas Figuras, y la anchura del recinto 20 del
reactor de CFB es perpendicular al plano de la Figura 1. El
recinto, 20 del reactor tiene una sección transversal típicamente
rectangular y es definido por las paredes 100 del recinto. Las
paredes 100 del recinto son usualmente refrigeradas por un fluido,
y típicamente se componen de tubos transportadores de agua y/o vapor
de agua, separados unos de otros por una membrana de acero para
conseguir un recinto 20 de reactor estanco a los gases. Una mezcla
110 de gases de combustión y materiales sólido, producida por el
proceso de combustión del CFB que se desarrolla en una porción
inferior del recinto 20 de reactor, circula hacia arriba a través de
la porción superior 30 y consiguientemente fuera del orificio de
salida 40 y dentro del paso de convencción 50. Según va
desplazándose la mezcla 110 de gases de combustión y materiales
sólido a lo largo de esta trayectoria, pasa a través de varias
etapas de retirada de partículas sólidas y de calor, como se
describirá en esta memoria, antes de ser hecha pasar a la
atmósfera.
Situado en la porción superior 30 del recinto 20
de reactor, en la dirección de la corriente 110 de gases de
combustión y materiales sólidos, y aguas arriba del orificio de
salida 40, se encuentra un primer grupo 130 (una o mas filas,
preferiblemente dos filas) de separadores escalonados 140 de
partículas del tipo de impactos. Los separadores 140 de partículas
no son planos; pueden tener forma de U, forma de E, forma de W o
cualquier otra configuración que presente una configuración de
superficie acopada o cóncava para la corriente circulante 110 de
gases de combustión y materiales sólido entrantes. Como se ha
descrito antes, puesto que el primer grupo 130 de separadores de
partículas del tipo de impactos se encuentra aguas arriba del
orificio de salida 40, este primer grupo 130 puede ser citado
también como las vigas en U 130 de dentro del horno. Por razones de
conveniencia, los separadores escalonados 140 de partículas del tipo
de impactos se citarán generalmente en el resto de la memoria
descriptiva como vigas en U 140. Las vigas en U 140 están
escalonadas unas con respecto de las otras, de manera tal que la
corriente 110 de gases de combustión y materiales sólidos pasa a
través de ellas haciendo posible que las partículas sólidas
arrastradas choquen con ellas y sean recogidas en su porción
acopada o cóncava, y dando lugar a que las partículas recogidas
(citadas generalmente por la referencia 150, independientemente de
cual de los elementos separadores 140 las recoja), que han sido
recogidas por el primer grupo 130 para caer libremente en el
interior y directamente descendentemente a lo largo de las vigas en
U a través de una porción inferior del recinto 20 de reactor. Las
vigas en U 140 se extienden también completamente a través del
orificio de salida 40. Las vigas en U 140 están hechas típicamente
de acero inoxidable, debido al entorno a alta temperatura.
Colocado justamente aguas abajo del orificio de
salida 40 se encuentra un segundo grupo 160 de separadores de
partículas del tipo de impactos o vigas en U 140, (que también se
citan como los separadores 160 de partículas primarias del tipo de
impactos). Las vigas en U 140 en este segundo grupo 160 de por lo
menos dos filas de separadores escalonados de partículas del tipo de
impactos (preferiblemente 4 filas), situadas aguas abajo del
orificio de salida 40, también recogen partículas 150 a partir de la
corriente circulante 110 de gases de combustión y materiales
sólidos. Sin embargo, en contraste con las disposiciones conocidas,
en las que los extremos inferiores 170 de tales vigas en u 140, que
constituyen el segundo grupo 160, se extienden dentro de una cavidad
situada debajo de ellas, que se usa para recoger provisionalmente y
devolver las partículas solidas recogidas de vuelta al recinto 20
del reactor, el reactor de CFB 10 de acuerdo con el presente invento
esta provisto meramente de un suelo 180 que no tiene aberturas ni
orificios para que las partículas caigan a su través.
Como se ilustra en la Figura 3, el separador
interno solado 160 de partículas primarias del tipo de impactos, de
acuerdo con el siguiente invento, se puede usar sin el grupo
situado aguas arriba de vigas en U 130 de dentro del horno, pero se
prefiere que estas se empleen para mejorar la eficiencia de
recogida de partículas sólidas 150. De modo similar, mientras que se
requieren por lo menos dos filas de separadores escalonados de
partículas del tipo de impactos o vigas en U 140, las por lo menos
dos filas pueden estar situadas aguas abajo del orificio de salida
40, o por lo menos una de las filas puede estar situada aguas arriba
del orificio de salida 40 y por lo menos una de las filas puede
estar situada aguas abajo del orificio de salida 40.
El suelo 180 puede estar, y preferiblemente
esta, inclinado de manera tal que las partículas solidas recogidas
150 deslizan a lo largo del suelo 180 en dirección al recinto 20 de
reactor. No obstante, el suelo 180 puede estar sustancialmente en
posición horizontal como se ilustra en la Figura 4, o puede estar
inclinado de manera tal que las partículas solidas recogidas 150
deslicen a lo largo del suelo 180 en la dirección de la corriente
circulante 110 de gases de combustión y materiales sólidos, en
donde estos se pueden recoger en una cavidad, tolva o artesa 190
situada aguas abajo, como se ilustra en la Figura 5 para su recogida
y consiguiente devolución a una porción inferior del recinto de
reactor. Si se desea, el suelo 180 puede incluso puede estar
provisto de una cúspide 182 de manera tal que no solamente tenga una
primera porción 184 inclinada de manera tal que las partículas
sólidas recogidas 150 deslicen a lo largo del suelo 180 hacia el
recinto 20 del reactor, sino que también tenga una segunda porción
186 inclinada de manera tal que las partículas sólidas recogidas
150 deslicen a lo largo del suelo 180 en la dirección de la
corriente circulante 110 de gases de combustión y materiales
sólidos, en que pueden ser recogidas en la cavidad, tolva o artesa
190 situada aguas abajo como se ilustra en la Figura 5A para la
recogida y la devolución consiguiente a una porción inferior del
recinto de reactor. En cualquier caso, cuando el suelo 180 está
inclinado, el ángulo de inclinación, \alpha, del suelo 180 de
seleccionará generalmente de manera tal que sea igual o mayor que el
ángulo de reposo \alpha_{R} para dichos materiales sólidos
separados. El suelo 180 es con preferencia de estructura
sustancialmente plana, pero si está inclinado puede ser provisto de
una serie de canales o ranuras a lo largo de los/las cuales pueden
circular o deslizar las partículas solidas 150.
El concepto de separador solado de partículas
del tipo de impactos del presente invento es aplicable también
incluso si el suelo 180 es horizontal o sustancialmente horizontal
(Figura 4). Los materiales sólidos separados 150, recogidos por el
segundo grupo de separadores 160 de partículas, comenzarían a
acumularse para formar una pila sobre dicho suelo horizontal 180
hasta que una pendiente de la pila alcance el ángulo de reposo
\alpha_{R} para dichos materiales sólidos separados 150, en cuyo
punto los materiales sólidos 150 comenzarán entonces a deslizar
descendentemente a lo largo de la pila, o bien en dirección al
recinto 20 del reactor o bien en la dirección de la corriente 110 de
gases de combustión y materiales sólidos. Las partículas 150 que
deslizan descendentemente por el suelo 180 de vuelta hacia el
recinto 20 de reactor se devuelven directamente para su subsiguiente
recirculación, mientras que las partículas 150 que deslizan
descendentemente por el suelo 180 en la dirección de la corriente
circulante 180 de gases de combustión y materiales sólidos, serán
recogidas en la cavidad, tolva o artesa de retirada 190 situada
aguas abajo para la recogida y la consiguiente devolución a una
porción inferior del recinto 20 de reactor.
En los casos en los que las partículas solidas
recogidas 150 circulan descendentemente por el suelo 180 en
dirección al recinto 20 de reactor, se pueden utilizar unos medios
desviadores de gases de combustión y materiales sólidos con el fin
de aumentar la fracción de partículas sólidas recogidas que
deslizan descendentemente por el suelo 180 y dentro del recinto 20
de reactor a lo largo de la pared trasera 200 del recinto. En los
casos en los que las partículas solidas recogidas 150 circulan en
la dirección de la corriente 110 de gases de combustión y materiales
sólidos, se pueden utilizar o no unos medios desviadores con el fin
de intensificar la corriente circulante de partículas solidas
separadas 180 a lo largo del suelo 180 hasta la cavidad, tolva o
artesa de retirada 190 situada aguas abajo.
Refiriéndose a las Figuras 6 y 7, una
realización de los medios desviadores de gases de combustión y
materiales sólidos, que se citan en términos generales como 250,
comprende una placa 260 que tiene un labio 270 en una porción
superior, extendiéndose un elemento desviador 280 sustancialmente
horizontal desde la placa 260, y unos medios de montaje vertical 290
para sujetar la placa 260 a la pared trasera 200 del recinto 20 de
reactor. Preferiblemente, los medios desviadores de gases de
combustión y materiales sólidos están colocados en una situación
próxima a una intersección del suelo 180 y de la pared trasera 200
del recinto.
Refiriéndose a las Figuras 8 y 9, otra
realización de los medios desviadores de gases de combustión y
materiales sólidos emplea meramente una disposición de placas 300,
310 sujetas, por ejemplo por soldadura, a extremos inferiores tanto
de las vigas en U 140 de dentro del horno como de las vigas en U 140
que constituyen el segundo grupo de separadores 160 de partículas.
Como se ilustra, una placa continua 300 puede ser colocada en la
parte delantera de las primeras vigas en U 140 de dentro del horno,
mientras que se pueden emplear placas separadas 310 en la parte
trasera de sucesivas vigas en U 140.
Las vigas en U 140 que constituyen el segundo
grupo 160 tienen preferiblemente el mismo diseño que las que
constituyen el primer grupo 130 y se extienden preferiblemente hasta
el suelo 180, pero se debe dar consideración al hecho de que las
vigas en U 140 podrían expandirse o "crecer" hacia abajo cuando
aumente la temperatura de funcionamiento en el reactor de CFB.
Proporcionar holgura entre los extremos inferiores 170 de las vigas
en U 140 que constituyen el segundo grupo 160 y el suelo 180
constituye una manera de evitar el contacto durante el
funcionamiento. Sin embargo, si se desea o es aceptable este
enfoque, se debe establecer un equilibrio entre la previsión de una
holgura adecuada y demasiada holgura puesto que las partículas
sólidas recogidas 150 podrían derivar y orillar los extremos
inferiores 170 de las vigas en U 140, dando como resultado que no
sean devueltas al recinto 20 de reactor para su subsiguiente
recirculación Alternativamente, puede preverse una refrigeración de
dichas vigas en U 140 con el fin de minimizar o controlar dicha
expansión térmica durante el funcionamiento, tal como, pero sin
limitarse al uso de una refrigeración indirecta como se describe en
la patente de los EE.UU. Nº 5.809.940 otorgada a James y
colaboradores, o previendo estructuras de vigas en U 140
refrigeradas, tales como, pero sin limitarse a las que se describen
en las patentes de los EE.UU. 5.378.253 y 5.435.820 otorgadas a
Daum y colaboradores. Más aún, podría emplearse una estructura de
suelo 180 o de techo 210, que fijase uno de los extremos de la viga
en U 140 y permitiese un "ajuste de frotamiento suave" en el
otro extremo, o que permitiese el movimiento en ambos extremos, o
si se determinase que el contacto es relativamente no perjudicial,
se podría emplear una estructura de suelo 180 en la que las vigas en
U 140 toquen el suelo 180 y/o estén realmente empotradas en este
suelo.
Algunos de los tubos 100 del recinto de reactor,
que forman una pared trasera 200 del recinto 20 de reactor, se
extienden hacia arriba en dirección a un techo 210 del paso de
convencción 50 para formar lo que se denomina en la técnica como una
"pantalla" junto al orificio de salida 40. Los tubos
refrigerados por un fluido, que constituyen esta pantalla, están en
general separados lateralmente unos de otros, formando unas zonas
para gas (no mostradas) a través de las cuales circula la corriente
de gases de combustión y materiales sólidos 110. El suelo 180 está
típicamente refrigerado, y puede ser formado por algunos de los
tubos 100 del recinto refrigerado por fluido, o por otros tubos
refrigerados por fluido.
De nuevo con referencia a las Figuras 1 y 2, y
continuando a través del paso de convección 50 en la dirección de la
corriente circulante de gases de combustión y materiales sólidos
110, se pueden prever baterías de tubos que comprendan superficies
de calentamiento, tales como superficies de sobrecalentadores,
recalentadores, calderas (de agua/vapor de agua), o incluso
economizadoras, que se muestran esquemáticamente en las Figuras 1 y
2 como 220 y 230. Los gases de combustión y materiales sólidos 110
que pasan a través de estas baterías de tubos 220, 230 ceden una
porción del calor contenido en ellos al fluido de trabajo existente
dentro de los tubos que constituyen estas baterías de tubos 220,
230 para realizar el trabajo termodinámico que es requerido por
cualquier turbina de vapor de agua o por otro proceso (no mostrado)
asociado con el reactor o combustor de CFB 10. Después de haber
pasado a través de estos bancos de tubos 220, 230, la corriente
circulante de gases de combustión y materiales sólidos 110 puede ser
proporcionada a adicionales superficies de calentamiento situadas
aguas abajo (no mostradas) y a dispositivos adicionales de recogida
de partículas (tampoco mostrados).
El presente invento minimiza o elimina las
ineficacias causadas por el arrastre renovado de materiales
sólidos, inducido por la derivación de los gases, a través de una
tolva o cavidad de descarga situada debajo de los separadores 160
de partículas primarias del tipo de impactos. Esto significa que se
pueden añadir filas adicionales de vigas en U 140 en este grupo 160,
más allí de las 4 o 5 filas que típicamente se emplean, con el fin
de aumentar la eficacia de recogida de partículas.
Además, las configuraciones de las Figuras 4, 5
y 5A se pueden utilizar donde sea deseable retirar los materiales
sólidos recogidos 150 a partir del proceso o encauzar los materiales
sólidos recogidos para devolverlos al recinto 20 del reactor a
través de un conducto externo (no mostrado) o posiblemente a
dispositivos externos tales como un intercambiador de calor externo
del tipo de lecho fluidizado (que tampoco se muestra).
Aunque una realización específica del invento ha
sido mostrada y descrita con detalle para ilustrar la aplicación de
los principios del invento, se entenderá que el invento puede ser
materializado de otra manera distinta sin apartarse de estos
principios. Por ejemplo, el presente invento puede ser aplicado a
una nueva estructura o construcción que implique reactores o
combustores de CFB, o a la reparación, el reemplazo o la
modificación de reactores o combustores de CFB ya existentes. En
algunas realizaciones del invento, se pueden utilizar con ventaja
ciertas características del invento sin uso correspondiente de
otras características. Correspondientemente, todos dichos cambios y
realizaciones caen apropiadamente dentro del alcance y de los
equivalentes de las siguientes reivindicaciones.
Claims (23)
1. Una disposición mejorada de reactor o
combustor de CFB que tiene separadores de partículas del tipo de
impactos para separar partículas sólidas con respecto a una
corriente de gases de combustión y materiales sólidos que circula a
través de un recinto del reactor de CFB que comprende:
un recinto de reactor que tiene un orificio de
salida;
un grupo de por lo menos dos filas de
separadores escalonados de partículas del tipo de impactos, situados
aguas arriba del orificio de salida con respecto a la corriente
circulante de gases de combustión y materiales sólidos;
un segundo grupo de por lo menos dos filas de
separadores escalonados de partículas del tipo de impactos, situados
en un paso aguas abajo del orificio de salida, circulando los gases
de combustión y los materiales sólidos a través del paso; y
un suelo del paso para hacer retornar partículas
recogidas de la corriente circulante de gases de combustión y
materiales sólidos, estando el suelo situado por debajo del segundo
grupo de separadores de partículas.
2. Una disposición mejorada de reactor o
combustor de CFB que tiene separadores de partículas del tipo de
impactos para separar partículas sólidas con respecto a una
corriente de gases de combustión y materiales sólidos que circula a
través de un recinto del reactor de CFB, que comprende:
un recinto de reactor que tiene un orificio de
salida;
un grupo de por lo menos dos filas de
separadores escalonados de partículas del tipo de impactos, situados
en un paso aguas abajo del orificio de salida con respecto a la
corriente circulante de gases de combustión y materiales sólidos a
través del paso; y
un suelo del paso para hacer retornar partículas
recogidas de la corriente circulante de gases de combustión y
materiales sólidos, estando el suelo situado por debajo del grupo de
separadores de partículas.
3. Una disposición mejorada del reactor o
combustor de CFB que tiene separadores de partículas del tipo de
impactos para separar partículas sólidas con respecto de una
corriente circulante de gases de combustión y materiales sólidos que
circula a través de un recinto del reactor de CFB, que
comprende:
un recinto de reactor que tiene un orificio de
salida;
por lo menos dos filas de separadores
escalonados de partículas del tipo de impactos, con por lo menos una
fila situada aguas arriba del orificio de salida y por lo menos una
fila situada en un paso aguas abajo del orificio de salida con
respecto a la circulación de gases de combustión y materiales
sólidos; y
un suelo del paso para hacer retornar partículas
recogidas de la corriente circulante de gases de combustión
materiales sólidos, estando el suelo situado por debajo de la por
lo menos una fila de separadores de partículas situados aguas abajo
del orificio de salida.
4. La disposición mejorada de reactor o
combustor de CFB de la reivindicación 1, 2 o 3, en la que el suelo
está inclinado en un ángulo con respecto a la horizontal de manera
tal que el suelo se encuentra en pendiente hacia el recinto del
reactor para dar lugar a que las partículas sólidas recogidas por
los separadores de partículas situados aguas abajo del orificio de
salida deslicen descendentemente por el suelo en dirección al
recinto del reactor.
5. La disposición mejorada de reactor o
combustor de CFB de la reivindicación 1, 2 o 3, en la que el suelo
está inclinado en un ángulo con respecto a la horizontal de manera
tal que el suelo se encuentra en pendiente hacia una dirección aguas
abajo con respecto a la corriente circulante de gases de combustión
y materiales sólidos a través del recinto del reactor para dar lugar
a que las partículas sólidas recogidas por los separadores de
partículas situados aguas abajo del orificio de salida deslicen
descendentemente por el suelo en la dirección aguas abajo.
6. La disposición mejorada de reactor o
combustor de CFB de la reivindicación 5, que comprende además medios
para recibir partículas sólidas recogidas que deslizan
descendentemente por el suelo en la dirección aguas abajo.
7. La disposición mejorada de reactor o
combustor de CFB de la reivindicación 6, en la que los medios para
recibir partículas sólidas recogidas comprenden unos tomados entre
una cavidad, una tolva y una artesa de retirada.
8. La disposición mejorada de reactor o
combustor de CFB de la reivindicación 1, 2 o 3, en la que el suelo
es sustancialmente horizontal.
9. La disposición mejorada de reactor o
combustor de CFB de la reivindicación 1, 2 o 3, en la que el suelo
es sustancialmente plano.
10. La disposición mejorada de reactor o
combustor de CFB de la reivindicación 1, 2 o 3, en la que el suelo
está inclinado en un ángulo \alpha con respecto a la
horizontal.
11. La disposición mejorada de reactor o
combustor de CFB de la reivindicación 10, en la que el ángulo
\alpha de inclinación del suelo es igual o mayor que el ángulo de
reposo \alpha_{R} de las partículas sólidas recogidas.
12. La disposición mejorada de reactor o
combustor de CFB de la reivindicación 10, en la que el suelo está
provisto de unos medios tomados entre una serie de canales y ranuras
a lo largo de los que pueden circular o deslizar las partículas
sólidas recogidas.
13. La disposición mejorada de reactor o
combustor de CFB de la reivindicación 10, que comprende además unos
medios desviadores de gases de combustión y materiales sólidos que
están asociados con los separadores de partículas para reducir el
arrastre renovado de partículas sólidas recogidas.
14. La disposición mejorada de reactor o
combustor de CFB de la reivindicación 13, en la que los medios
desviadores de gases de combustión y materiales sólidos comprenden
una placa que tiene un labio en una porción superior, un elemento
desviador sustancialmente horizontal que se extiende desde la placa,
y unos medios de montaje vertical para sujetar la placa a una pared
trasera del recinto del reactor en una situación próxima a una
intersección del suelo y de la pared trasera del recinto.
15. La disposición mejorada de reactor o
combustor de CFB de la reivindicación 13, en la que los medios
desviadores de gases de combustión y materiales sólidos comprenden
una disposición de placa sujeta a extremos inferiores de los
separadores de partículas del tipo de impactos.
16. La disposición mejorada de reactor o
combustor de CFB de la reivindicación 1, 2 o 3, que comprende además
un paso de convección y una superficie de transferencia de calor
situada dentro de éste.
17. La disposición mejorada de reactor o
combustor de CFB de la reivindicación 16, en la que la superficie de
transferencia de calor comprende por lo menos una superficie tomada
entre una superficie de sobrecalentador, una superficie de
recalentador, una superficie de caldera y una superficie
economizadora.
18. La disposición mejorada de reactor o
combustor de CFB de la reivindicación 1, 2 o 3, en la que los
separadores de partículas del tipo de impactos comprenden vigas en
U.
19. La disposición mejorada de reactor o
combustor de CFB de la reivindicación 1, 2 o 3, en la que los
separadores de partículas del tipo de impactos comprenden elementos
no planos que tienen forma de U, forma de E, forma de W o cualquier
otra configuración que presente una configuración de superficie
acopada o cóncava a la corriente circulante de gases de combustión y
materiales sólidos.
20. La disposición mejorada de reactor o
combustor de CFB de la reivindicación 1, 2 o 3, en la que el suelo
está provisto de un pico de manera tal que se encuentra provisto de
una primera porción inclinada en un ángulo con respecto a la
horizontal de manera tal que el suelo está en pendiente hacia el
recinto del reactor para dar lugar a que las partículas sólidas
recogidas por los separadores de partículas situados aguas abajo del
orificio deslicen descendentemente por la primera porción del suelo
hacia el recinto del reactor, y una segunda porción inclinada en un
ángulo con respecto a la horizontal de manera tal que el suelo esté
en pendiente hacia una dirección aguas abajo con respecto a la
corriente circulante de gases de combustión y materiales sólidos a
través del recinto del reactor para dar lugar a que las partículas
sólidas recogidas por los separadores de partículas situados aguas
abajo del orificio de salida deslicen descendentemente por la
segunda porción del suelo en la dirección aguas abajo.
21. Una disposición mejorada de reactor o
combustor de CFB que tiene separadores de partículas del tipo de
impactos para separar partículas sólidas con respecto a una
corriente de gases de combustión y materiales sólidos que circula a
través de un recinto del reactor de CFB, que comprende:
un recinto de reactor que tiene un orificio de
salida;
un grupo de por lo menos dos filas de
separadores escalonados de partículas del tipo de impactos, situados
aguas arriba del orificio de salida con respecto a la corriente
circulante de gases de combustión y materiales sólidos;
un segundo grupo de por lo menos dos filas de
separadores escalonados de partículas del tipo de impactos, situados
aguas abajo del orificio de salida; y
un suelo situado por debajo del segundo grupo de
separadores de partículas, en donde el suelo está provisto de un
pico de manera tal que se encuentra provisto de una primera porción
inclinada en un ángulo con respecto a la horizontal de manera tal
que el suelo está en pendiente hacia el recinto del reactor para dar
lugar a que las partículas sólidas recogidas por el segundo grupo de
separadores de partículas deslicen descendentemente por la primera
porción del suelo hacia el recinto del reactor, y una segunda
porción inclinada en un ángulo con respecto a la horizontal de
manera tal que el suelo esté en pendiente hacia una dirección aguas
abajo con respecto a la corriente circulante de gases de combustión
y materiales sólidos a través del recinto del reactor para dar lugar
a que las partículas sólidas recogidas por el segundo grupo de
separadores de partículas deslicen descendentemente por la segunda
porción del suelo en la dirección aguas abajo.
22. Una disposición mejorada de reactor o
combustor de CFB que tiene separadores de partículas del tipo de
impactos para separar partículas sólidas con respecto a una
corriente de gases de combustión y materiales sólidos que circula a
través de un recinto del reactor de CFB, que comprende:
un recinto de reactor que tiene un orificio de
salida;
un grupo de por lo menos dos filas de
separadores escalonados de partículas del tipo de impactos, situados
aguas arriba del orificio de salida con respecto a la corriente
circulante de gases de combustión y materiales sólidos;
un segundo grupo de por lo menos dos filas de
separadores escalonados de partículas del tipo de impactos, situados
aguas abajo del orificio de salida;
un suelo inclinado en un ángulo \alpha con
respecto a la horizontal, situado por debajo del segundo grupo de
separadores de partículas; y
unos medios desviadores de gases de combustión y
materiales sólidos que están asociados con los separadores de
partículas para reducir el arrastre renovado de partículas sólidas
recogidas, en donde los medios desviadores de gases de combustión y
materiales sólidos comprenden una placa que tiene un labio en una
porción superior, un elemento desviador sustancialmente horizontal
que se extiende desde la placa, y unos medios de montaje vertical
para sujetar la placa a una pared trasera del recinto del reactor en
una situación próxima a una intersección del suelo y de la pared
trasera del recinto.
23. Una disposición mejorada de reactor o
combustor de CFB que tiene separadores de partículas del tipo de
impactos para separar partículas sólidas con respecto a una
corriente de gases de combustión y materiales sólidos que circula a
través de un recinto del reactor de CFB, que comprende:
un recinto de reactor que tiene un orificio de
salida;
un grupo de por lo menos dos filas de
separadores escalonados de partículas del tipo de impactos, situados
aguas arriba del orificio de salida con respecto a la corriente
circulante de gases de combustión y materiales sólidos;
un segundo grupo de por lo menos dos filas de
separadores escalonados de partículas del tipo de impactos, situados
aguas abajo del orificio de salida;
un suelo inclinado en un ángulo \alpha con
respecto a la horizontal, situado por debajo del segundo grupo de
separadores de partículas; y
unos medios desviadores de gases de combustión y
materiales sólidos que están asociados con los separadores de
partículas para reducir el arrastre renovado de partículas sólidas
recogidas, en donde los medios desviadores de gases de combustión y
materiales sólidos comprenden una disposición de placa sujeta a
extremos inferiores de los separadores de partículas del tipo de
impactos.
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| US6500221B2 (en) | 2000-07-10 | 2002-12-31 | The Babcock & Wilcox Company | Cooled tubes arranged to form impact type particle separators |
| CA2383170C (en) * | 2001-05-25 | 2007-10-30 | The Babcock & Wilcox Company | Cooled tubes arranged to form impact type particle separators |
| US6454824B1 (en) | 2001-05-25 | 2002-09-24 | The Babcock & Wilcox Company | CFB impact type particle collection elements attached to cooled supports |
| EP1399695B1 (en) * | 2001-06-29 | 2008-04-16 | Keppel Seghers Holdings Pte Ltd | Flue gas purification device for an incinerator |
| US6681722B1 (en) * | 2002-10-18 | 2004-01-27 | The Babcock & Wilcox Company | Floored impact-type solids separator using downward expanding separator elements |
| US7828876B2 (en) * | 2007-04-20 | 2010-11-09 | Southern Company | Systems and methods for organic particulate filtration |
| US9163830B2 (en) * | 2009-03-31 | 2015-10-20 | Alstom Technology Ltd | Sealpot and method for controlling a solids flow rate therethrough |
| US8187369B2 (en) * | 2009-09-18 | 2012-05-29 | General Electric Company | Sorbent activation plate |
| CN103776014B (zh) * | 2012-10-24 | 2015-11-18 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种具有除灰功能的co锅炉 |
| CN103776013B (zh) * | 2012-10-24 | 2016-03-02 | 中国石油化工股份有限公司 | 具有除灰功能的co锅炉 |
| JP2017141997A (ja) * | 2016-02-08 | 2017-08-17 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 流動層ボイラ |
| US9989244B2 (en) * | 2016-03-01 | 2018-06-05 | The Babcock & Wilcox Company | Furnace cooling by steam and air injection |
| US11207627B2 (en) | 2018-10-17 | 2021-12-28 | University Of Kentucky Research Foundation | Filter assembly and scrubber section for a continuous miner |
| CN109443054A (zh) * | 2018-12-19 | 2019-03-08 | 济南鲍德炉料有限公司日照市分公司 | 环形套筒窑空气换热器 |
| CN111632559B (zh) * | 2020-07-03 | 2025-04-18 | 北京蓝鼎科创装备科技有限公司 | 一种流化床 |
| US20250296285A1 (en) * | 2022-03-21 | 2025-09-25 | Azul 3D, Inc. | Three dimensional printing process flow management and support systems |
| CN116592359A (zh) * | 2023-06-06 | 2023-08-15 | 重庆三峰环境集团股份有限公司 | 一种生活垃圾焚烧飞灰源头减量系统及工艺 |
Family Cites Families (34)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1761168A (en) * | 1926-04-19 | 1930-06-03 | Blaw Knox Co | Fluid separator |
| US2083764A (en) * | 1935-11-13 | 1937-06-15 | Master Separator And Valve Com | Scrubber |
| US2163600A (en) * | 1937-11-24 | 1939-06-27 | Struthers Wells Titusville Cor | Separator |
| US3759014A (en) * | 1971-05-12 | 1973-09-18 | Kennecott Copper Corp | Method and apparatus for dislodging accumulated dust from dust collecting elements |
| US4165717A (en) * | 1975-09-05 | 1979-08-28 | Metallgesellschaft Aktiengesellschaft | Process for burning carbonaceous materials |
| US4253425A (en) * | 1979-01-31 | 1981-03-03 | Foster Wheeler Energy Corporation | Internal dust recirculation system for a fluidized bed heat exchanger |
| CA1225292A (en) * | 1982-03-15 | 1987-08-11 | Lars A. Stromberg | Fast fluidized bed boiler and a method of controlling such a boiler |
| NL8300617A (nl) * | 1983-02-18 | 1984-09-17 | Tno | Verbrandingsinrichting met een gefluidiseerd bed. |
| US4589352A (en) * | 1983-02-18 | 1986-05-20 | Nederlandse Centrale Organisatie Voor Toegepast-Natuurivetenschap- | Fluidized bed combustion apparatus |
| FR2563119B1 (fr) * | 1984-04-20 | 1989-12-22 | Creusot Loire | Procede de mise en circulation de particules solides a l'interieur d'une chambre de fluidisation et chambre de fluidisation perfectionnee pour la mise en oeuvre du procede |
| US4672918A (en) * | 1984-05-25 | 1987-06-16 | A. Ahlstrom Corporation | Circulating fluidized bed reactor temperature control |
| FI85414C (fi) * | 1985-01-29 | 1992-04-10 | Ahlstroem Oy | Anordning foer avskiljning av fast material ur roekgaserna fraon en reaktor med cirkulerande baedd. |
| FI850372A0 (fi) * | 1985-01-29 | 1985-01-29 | Ahlstroem Oy | Panna med cirkulerande baedd. |
| FR2587090B1 (fr) * | 1985-09-09 | 1987-12-04 | Framatome Sa | Chaudiere a lit fluidise circulant |
| SE451501B (sv) * | 1986-02-21 | 1987-10-12 | Asea Stal Ab | Kraftanleggning med centrifugalavskiljare for aterforing av material fran forbrenningsgaser till en fluidiserad bedd |
| FI76004B (fi) * | 1986-03-24 | 1988-05-31 | Seppo Kalervo Ruottu | Cirkulationsmassareaktor. |
| US4640201A (en) * | 1986-04-30 | 1987-02-03 | Combustion Engineering, Inc. | Fluidized bed combustor having integral solids separator |
| US4679511A (en) * | 1986-04-30 | 1987-07-14 | Combustion Engineering, Inc. | Fluidized bed reactor having integral solids separator |
| SE457661B (sv) * | 1986-06-12 | 1989-01-16 | Lars Axel Chambert | Saett och reaktor foer foerbraenning i fluidiserad baedd |
| SE460146B (sv) * | 1986-08-14 | 1989-09-11 | Goetaverken Energy Syst Ab | Anordning vid foerbraenningsanlaeggning med cirkulerande fluidbaedd |
| DE3640377A1 (de) * | 1986-11-26 | 1988-06-09 | Steinmueller Gmbh L & C | Verfahren zur verbrennung von kohlenstoffhaltigen materialien in einem wirbelschichtreaktor und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
| US4717404A (en) * | 1987-02-27 | 1988-01-05 | L.A. Dreyfus Company | Dust separator |
| US4732113A (en) * | 1987-03-09 | 1988-03-22 | A. Ahlstrom Corporation | Particle separator |
| US4915061A (en) * | 1988-06-06 | 1990-04-10 | Foster Wheeler Energy Corporation | Fluidized bed reactor utilizing channel separators |
| US4891052A (en) * | 1989-02-21 | 1990-01-02 | The Babcock & Wilcox Company | Impingement type solids collector discharge restrictor |
| US4992085A (en) * | 1990-01-08 | 1991-02-12 | The Babcock & Wilcox Company | Internal impact type particle separator |
| FI89203C (fi) * | 1990-01-29 | 1993-08-25 | Tampella Oy Ab | Foerbraenningsanlaeggning |
| US5341766A (en) * | 1992-11-10 | 1994-08-30 | A. Ahlstrom Corporation | Method and apparatus for operating a circulating fluidized bed system |
| US5343830A (en) * | 1993-03-25 | 1994-09-06 | The Babcock & Wilcox Company | Circulating fluidized bed reactor with internal primary particle separation and return |
| US5378253A (en) * | 1993-09-28 | 1995-01-03 | The Babcock & Wilcox Company | Water/steam-cooled U-beam impact type article separator |
| US5363812A (en) * | 1994-02-18 | 1994-11-15 | The Babcock & Wilcox Company | Method and apparatus for controlling the bed temperature in a circulating fluidized bed reactor |
| RU2086851C1 (ru) * | 1994-08-15 | 1997-08-10 | Институт теплофизики СО РАН | Котел с циркулирующим слоем |
| US5799593A (en) * | 1996-06-17 | 1998-09-01 | Mcdermott Technology, Inc. | Drainable discharge pan for impact type particle separator |
| US5809940A (en) * | 1997-05-23 | 1998-09-22 | The Babcock & Wilcox Company | Indirect cooling of primary impact type solids separator elements in a CFB reactor |
-
1998
- 1998-12-07 US US09/206,353 patent/US6095095A/en not_active Expired - Lifetime
-
1999
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