COMBUSTION OF LOW QUALITY COALS IN FLUIDIZED BED STEAM GENERATORS

John E. Mesko

Natural Resources Forum, 1980, vol. 4, issue 3, 265-275

Abstract: A new combustion technology has been developed in the last decade that permits the burning of low quality coal, lignite and other fuels, while maintaining stack emissions within reasonable limits. Low quality fuels can be burned directly in fluidized beds, taking advantage of low furnace temperatures and chemical activity within the bed to limit SO2 and NOx emissions, thereby eliminating the need for stack gas scrubbing equipment. The excellent heat transfer characteristics of the fluidized beds also result in a reduction of total heat transfer surface requirements, thus reducing the size and cost of steam generators. Tests on beds operating at pressures of one to ten atmospheres, at temperatures as high as 900°C, and with gas velocities in the vicinity of 1.30 to 4 m/s, have proven the concept. Early history of this technology is traced, and the progress that has been made in the development of fluidized bed combustion boilers, as well as work currently underway in the United States and overseas are reviewed. Details of selected fluidized bed boiler installations are presented, test results are discussed and the potential application of fluidized bed boilers in industrial plants using peat, anthracite refuse, lignite and lignite refuse is examined. Dans la demière décennie, une nouvelle technique de combustion a vu le jour, permettant de brûler du charbon de qualité inférieure, de la lignite et d'autres combustibles tout en maintenant les émanations de cheminée dans des normes raisonnables. Des combustibles de qualité inférieure peuvent être brûlés directement dans des lits liquéfiés tout en profitant des basses températures de fourneaux et des réactions chimiques dans le lit afín de limiter les émissions de bioxide de soufre (SO2) et d'oxide nitreux (NOx), rendant ainsi inutile tout matériel de nettoyage des émanations de cheminée. Les excellentes possibilités en matiêre de transmission de chaleur que présentent les lits liquéfiés permettent également de réduire la surface totale nécessaire au transfert de chaleur, diminuant ainsi la dimension et le coût des générateurs à vapeur. Des essais concluants ont été effectués dans des lits fonctionnant à des pressions de une à dix atmosphères, à des temperatures aussi élevées que 900°C et avec des vitesses d'émanations avoisinant 1.33 á 4 m/s. L'article fait l'historique de cette technique et considère les progrès réalisés dans la construction des chaudières utilisant le procédé de combustion des chaudières des lits liquéfiés ainsi que les travaux actuellement en cours aux Etats‐Unis. L'article fournit des details sur les installations utilisant des chaudières pour lits liquéfiés, analyse les résultats des essais et examine les possibilités d'emploi de ces chaudières dans l'industrie alimentée par la tourbe, les déchets d'anthracite, la lignite et ses résidus. En la última década seha desarrollado una nueva tecnología de combustión que permite quemar carbones de bajo grado, lignitos y otros combustibles, manteniendo al mismo tiempo las emisiones de las chimeneas en niveles razonables. Carbones de bajo grado pueden ser quemados directamente en lechos fluizados aprovechando la ventaja de la baja temperature de la cámara de combustión y de la reacciones químicas en el lecho para limitar las emisiones de SO2 y NOx, limitando en consecuencia ia necesidad de equipo de limpieza de los gases de chimenea. Las excelentes caracter ísticas de transferencia de calor de los lechos fluizados reducen también las necesidades de superficie de transferencia de calor, lo que resulta en la disminución de costo y tamaño del sistema de generación de vapor. Este concepto queda demostrado por pruebas realized as a presiones de uno a diez atmósferas y temperatures de hasta 900°C, y velocidades de gas en la vecindad de 1.33 a 4 m/s. En este artículo se presenta el desarrollo temprano de esta tecnología, el progreso alcanzado en el desarrollo de calderos utilizando dicha tecnología y los trabajos que se están llevando a cabo en los Estados Unidos en este campo. Se discuten también detalles de instalación de calderos usando la tecnología de lechos fluidizados, las pruebas realizadas así como el potencial de su aplicación en plantas industriales que usan turba, deshechos de antracita, lignito y deshechos de lignito.

Date: 1980
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https://doi.org/10.1111/j.1477-8947.1980.tb00986.x

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