JP2009537782A - Boiler water cycle of a fluidized bed reactor and fluidized bed reactor having such a boiler water cycle - Google Patents

Boiler water cycle of a fluidized bed reactor and fluidized bed reactor having such a boiler water cycle Download PDF

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Abstract

流動床ボイラー１０のボイラー水サイクル及び流動床ボイラー１０、好ましくはボイラー水サイクルを有する超臨界貫流ユニット（ＯＴＵ）ボイラーであって、ドロップ・レッグ２６、及びボイラー炉１２の前壁１４の長さの大部分で、流動床ボイラー１０の炉１２の下に配置された、多数の水平入口ヘッダ３０を含み、入口ヘッダ３０の内径が好ましくは少なくとも２００ｍｍであり、炉１２の前壁１４及び後壁３８内の水管の延長４４、４６が前記入口ヘッダ３０に直接連結され、それぞれの入口ヘッダ３０が入口ヘッダ３０の端部に連結された入口管２８のみを通してドロップ・レッグ２６と流体連通している。入口ヘッダ３０は好ましくは、炉１２の前壁１４及び後壁３８の下にそれぞれ配置された前壁チャンバ４８及び後壁チャンバ５０を含み、グリッド・チャンバ５２、５４はグリッドの中心部の下、好ましくは風箱２０内部に配置され、それにより、好ましくは前壁１４及び後壁３８の水管の延長４４、４６の第１の部分が前壁チャンバ４８及び後壁チャンバ５０にそれぞれ直接連結され、前壁１４及び後壁３８の水管の第２の部分が炉１２のグリッドに平行なグリッド管４２として延び、グリッド・チャンバ５２、５４に連結される。  Boiler water cycle of a fluidized bed boiler 10 and a supercritical once-through unit (OTU) boiler having a fluidized bed boiler 10, preferably a boiler water cycle, having a length of a drop leg 26 and a front wall 14 of the boiler furnace 12. Mostly, it includes a number of horizontal inlet headers 30 disposed below the furnace 12 of the fluidized bed boiler 10, the inner diameter of the inlet header 30 is preferably at least 200 mm, and the front wall 14 and rear wall 38 of the furnace 12. Inner water tube extensions 44, 46 are directly connected to the inlet header 30, and each inlet header 30 is in fluid communication with the drop leg 26 only through the inlet tube 28 connected to the end of the inlet header 30. The inlet header 30 preferably includes a front wall chamber 48 and a rear wall chamber 50 disposed below the front wall 14 and the rear wall 38 of the furnace 12, respectively, with the grid chambers 52, 54 below the center of the grid, Preferably disposed within the wind box 20 so that the first portions of the water pipe extensions 44, 46 of the front wall 14 and the rear wall 38 are preferably directly connected to the front wall chamber 48 and the rear wall chamber 50, respectively. A second portion of the water tubes at the front wall 14 and the rear wall 38 extend as a grid tube 42 parallel to the grid of the furnace 12 and is connected to the grid chambers 52, 54.

Description

本発明は、流動床ボイラー（ＦＢボイラー）のボイラー水サイクル及び請求項１の導入部に従ってそのようなボイラー水サイクルを有する流動床ボイラーに関する。本発明は特に、貫流原理で作用する４００ＭＷｅ超臨界循環流動床ボイラー（ＣＦＢ）のボイラー水サイクルに関する。   The present invention relates to a boiler water cycle of a fluidized bed boiler (FB boiler) and a fluidized bed boiler having such a boiler water cycle according to the introduction of claim 1. The invention particularly relates to a boiler water cycle of a 400 MWe supercritical circulating fluidized bed boiler (CFB) operating on the flow-through principle.

ＦＢボイラーでは、他の熱出力ボイラーと同様に、予熱された入口水の蒸発、すなわち沸騰が、主にボイラー炉の外壁の水管パネルを使用して行われる。蒸発する水はほとんどが、ドラム・ボイラーの蒸気ドラムから、又は貫流事業用ボイラー内の水のための予熱面から、１つ以上のドロップ・レッグによってボイラーの下部へと導かれる。ドロップ・レッグは通常、炉の下に配置された入口ヘッダへと水を導入するときに使用される多数の入口管と連結され、入口ヘッダが炉壁の幅に対応する長さを有している。炉の外壁の水管パネルの水管は入口ヘッダに連結され、水管内の水を加熱し蒸発させる。外壁の水管は上端から出口ヘッダ並びに蒸気がさらに水分離及び過熱へと導かれるときに使用される配管へと連結される。   In FB boilers, like other heat output boilers, evaporation of preheated inlet water, i.e. boiling, takes place mainly using the water tube panel on the outer wall of the boiler furnace. Most of the water that evaporates is directed to the bottom of the boiler by one or more drop legs, either from a drum boiler steam drum or from a preheating surface for water in the once-through utility boiler. The drop leg is usually connected to a number of inlet tubes used when introducing water into the inlet header located under the furnace, the inlet header having a length corresponding to the width of the furnace wall Yes. The water pipe of the water pipe panel on the outer wall of the furnace is connected to the inlet header to heat and evaporate the water in the water pipe. The water pipe on the outer wall is connected from the upper end to the outlet header and piping used when the steam is further led to water separation and superheating.

水管パネルの水管内の水の均一な分布を保証することができるようにするために、ドロップ・レッグは通常、一端から入口ヘッダの長さ全体へとほぼ等間隔で連結された、多数の入口管に連結される。そのような多数の入口管を有する貫流事業用ボイラーが、例えば米国特許第４，２９０，３８９号明細書、米国特許第３，３９９，６５６号明細書、米国特許第３，３６９，５２６号明細書に開示されている。米国特許第４，１８３，３３０号は、蒸気ドラムのドロップ・レッグを、水を炉の壁管へと導入する環状入口ヘッダに連結する、多数の入口ラインを有するＦＢボイラーの一例を開示している。   In order to be able to ensure a uniform distribution of water in the water pipes of the water pipe panel, the drop legs are usually connected to a number of inlets connected at approximately equal intervals from one end to the entire length of the inlet header. Connected to the tube. Such once-through boilers having multiple inlet tubes are described, for example, in U.S. Pat. No. 4,290,389, U.S. Pat. No. 3,399,656 and U.S. Pat. No. 3,369,526. It is disclosed in the document. U.S. Pat. No. 4,183,330 discloses an example of an FB boiler having multiple inlet lines connecting a steam drum drop leg to an annular inlet header that introduces water into the furnace wall tube. Yes.

ドロップ・レッグは実質的に垂直とすることができ、それにより、一般にボイラーの底面レベルの外部で終端し、又はその下部が水平に曲がることができ、次いでボイラー壁の１つの下に延びることができる。後者の場合、壁に連結された入口ヘッダの入口管は、比較的短くすることができる。特に、２つのドロップ・レッグがあるとき、好ましくは、より長い側壁、換言すると前壁及び後壁の下、或いはそのより短い側壁の下に延びることができる。   The drop leg can be substantially vertical so that it generally terminates outside the bottom level of the boiler, or its lower part can bend horizontally and then extends under one of the boiler walls. it can. In the latter case, the inlet pipe of the inlet header connected to the wall can be relatively short. In particular, when there are two drop legs, it can preferably extend under longer side walls, in other words, under the front and rear walls, or under the shorter side walls.

したがって上記のボイラー水サイクルは作業ソリューションであるが、大きなボイラーでは、これらはやや複雑になることがある。ボイラー水サイクルは、炉の底面グリッドもまた蒸発管によって冷却されるときに特に複雑となり、グリッドのサイズが大きいことにより、グリッドの中心部の下に長手方向に延びるように１つ以上の入口ヘッダを置くことは、有利であり、ドラム・ボイラーでは必要でもある。流動床ボイラーでは特に、流動空気のための入口チャンバ、いわゆる風箱もグリッドの下の流動床ボイラー内に配置されていなければならないため、いわゆるグリッド・チャンバの入口管の配置は問題が多い。風箱が、均質の空気分布の観点から有利である、１つの大きい非分割構造として配置されるように所望される場合、グリッド・チャンバを一般に風箱内部に置くべきである。これにより、多くの入口管は風箱を通って導かれなければならない。   The above boiler water cycle is therefore a working solution, but for large boilers these can be somewhat complicated. The boiler water cycle is particularly complicated when the bottom grid of the furnace is also cooled by the evaporator tube, and due to the large size of the grid, one or more inlet headers extend longitudinally below the center of the grid. Is advantageous and is also necessary for drum boilers. The arrangement of the so-called grid chamber inlet tubes is problematic, especially in fluidized bed boilers, since the inlet chamber for the flowing air, the so-called wind box, must also be arranged in the fluidized bed boiler under the grid. If the windbox is desired to be arranged as one large undivided structure, which is advantageous from the point of view of homogeneous air distribution, the grid chamber should generally be placed inside the windbox. Thereby, many inlet tubes must be guided through the wind box.

本発明の目的は、従来技術による流動床ボイラーのボイラー水サイクルに関連する問題を低減する、流動床ボイラーのボイラー水サイクルを提供することである。   It is an object of the present invention to provide a fluidized bed boiler water cycle that reduces the problems associated with prior art fluidized bed boiler boiler water cycles.

特に、本発明の目的は、単純で信頼性の高い、貫流原理で作用する超臨界循環流動床ボイラーのボイラー水サイクルを提供することである。   In particular, it is an object of the present invention to provide a boiler water cycle of a supercritical circulating fluidized bed boiler that operates on the principle of once-through, simple and reliable.

本発明の他の目的は、そのようなボイラー水サイクルを有する流動床ボイラーを提供することである。   Another object of the present invention is to provide a fluidized bed boiler having such a boiler water cycle.

上記の従来技術の問題を解決するために、流動床ボイラーのボイラー水サイクル及びそのようなボイラー水サイクルを有する流動床ボイラーが提供され、その特徴は装置独立請求項の特徴部で説明される。   In order to solve the above-mentioned problems of the prior art, a boiler water cycle of a fluidized bed boiler and a fluidized bed boiler having such a boiler water cycle are provided, the features of which are described in the features of the device independent claims.

したがって、本発明による流動床ボイラーのボイラー水サイクルは、ドロップ・レッグ、及びボイラー炉の前壁の長さの大部分で、流動床ボイラーの炉の下に配置された、多数の水平入口ヘッダを含み、前壁及び後壁の水管のパネル、水管の延長が入口ヘッダに直接連結され、各入口ヘッダが入口ヘッダの端部に連結された入口管のみを通してドロップ・レッグと流体連通している。   Thus, the boiler water cycle of a fluidized bed boiler according to the present invention comprises a large number of horizontal inlet headers placed under the fluidized bed boiler furnace for the majority of the length of the drop leg and the front wall of the boiler furnace. Including, front and rear water tube panels, water tube extensions are connected directly to the inlet header, and each inlet header is in fluid communication with the drop leg only through the inlet tube connected to the end of the inlet header.

流動床ボイラーの炉は一般に水平断面が長方形であり、炉の前壁及び後壁は一般に、炉のより長い壁を言う。炉のより短い側壁もまた、好ましくは本発明に従って冷却されるが、炉のより短い壁への水の供給を、多数の入口管を使用して従来の方法で実行することが可能である。炉のより長い壁又はより短い壁の長さが互いに比較的近くなるときに特に問題となる、第３の代替案は、炉のより短い壁が本発明に従って、より長い壁が従来の方法で、冷却されることである。   Fluidized bed boiler furnaces are generally rectangular in horizontal cross section, and the front and rear walls of the furnace generally refer to the longer walls of the furnace. The shorter side walls of the furnace are also preferably cooled in accordance with the present invention, but the supply of water to the shorter walls of the furnace can be performed in a conventional manner using multiple inlet tubes. A third alternative, which is of particular concern when the lengths of the longer or shorter walls of the furnace are relatively close to each other, is that the shorter walls of the furnace are in accordance with the present invention and the longer walls are It is to be cooled.

各入口ヘッダが本発明によるドロップ・レッグ、好ましくは１つのドロップ・レッグのみと、入口ヘッダの端部に連結された入口管のみを使用して流体連通するとき、多数の入口管によって生じる複雑性が回避される。この連結で入口ヘッダの端部への連結とは、入口管が入口ヘッダに平行にその端部に直接連結されている、又は入口管が入口ヘッダの側壁、ただし実質的にその第１の端部に、連結されていることを示す。本発明による配置は、流動気体の均質の流れを可能にする非分割の風箱を形成することが望ましい、大きい循環流動床ボイラーにおいて特に有利である。そのようなものの製造は従来技術の多数の入口ラインによって大きく妨げられる。   The complexity caused by multiple inlet tubes when each inlet header is in fluid communication using only one drop leg according to the present invention, preferably only one drop leg, and the inlet tube connected to the end of the inlet header. Is avoided. In this connection, the connection to the end of the inlet header means that the inlet pipe is connected directly to its end parallel to the inlet header or the inlet pipe is a side wall of the inlet header, but substantially at its first end. It shows that it is connected to the part. The arrangement according to the invention is particularly advantageous in large circulating fluidized bed boilers where it is desirable to form an undivided wind box that allows a homogeneous flow of flowing gas. The manufacture of such is greatly hampered by the large number of prior art inlet lines.

当然、本発明による配置の短所は、入口ヘッダの内径が、入口ヘッダの遠方端部へも十分なボイラー水の流れを確保するために十分大きくなければならないことである。したがって、入口ヘッダの必要なサイズは供給される水の量によって決まるが、好ましい実施例によれば、入口ヘッダの内径は少なくとも２００ｍｍ、最も好ましくは少なくとも３００ｍｍである。したがって大きい入口ヘッダではコストが増加するが、本発明の発明者は、驚くことに、大きいＦＢボイラー、特に超臨界貫流ＣＦＢボイラーでは、電力出力が少なくとも４００ＭＷｅであり、上記の非常に簡単なボイラー水の入口ヘッダの配置を使用することが有利であることに気付いた。   Of course, the disadvantage of the arrangement according to the invention is that the inner diameter of the inlet header must be large enough to ensure sufficient boiler water flow to the far end of the inlet header. Thus, although the required size of the inlet header depends on the amount of water supplied, according to a preferred embodiment, the inner diameter of the inlet header is at least 200 mm, most preferably at least 300 mm. Thus, although the cost is increased with a large inlet header, the inventors of the present invention surprisingly found that in large FB boilers, especially supercritical once-through CFB boilers, the power output is at least 400 MWe and the above very simple boiler water It has been found advantageous to use an inlet header arrangement.

特に、本発明によるボイラー水サイクルが超臨界貫流サイクルであるとき、ただ１つのドロップ・レッグがある場合、特に簡単で有利な配置が提供され、それにより、それぞれの入口ヘッダが１つの共通のドロップ・レッグと流体連通している。   In particular, when the boiler water cycle according to the invention is a supercritical once-through cycle, a particularly simple and advantageous arrangement is provided if there is only one drop leg, so that each inlet header has one common drop. • Fluid communication with the leg.

本発明の好ましい実施例によれば、入口ヘッダは、炉の前壁の下に配置された前壁チャンバ、炉の後壁の下に配置された後壁チャンバ及び少なくとも１つの、炉のグリッドの中心部の下にあるいわゆるグリッド・チャンバを含む。この好ましい実施例では、一般に、炉の前壁内の水管の延長の第１の部分が前壁チャンバに直接連結され、対応して、炉の後壁内の水管の延長の第１の部分が後壁チャンバに直接連結される。この配置によれば、前壁及び後壁の水管パネルのすべての水管が上記の前壁チャンバ及び後壁チャンバに連結されているわけではないが、前壁及び後壁の水管の第２の部分が炉のグリッドに平行なグリッド管としてグリッド・チャンバへと延びる。この配置を使用することによって、ボイラー水のすべてのグリッド管への均一な分布を提供することも可能である。グリッド・チャンバは好ましくは炉のグリッドの下、風箱の内部に配置される。   According to a preferred embodiment of the present invention, the inlet header comprises a front wall chamber disposed below the furnace front wall, a rear wall chamber disposed below the furnace rear wall and at least one of the furnace grid. It includes a so-called grid chamber below the center. In this preferred embodiment, in general, a first portion of the extension of the water pipe in the front wall of the furnace is directly connected to the front wall chamber, and correspondingly a first part of the extension of the water pipe in the rear wall of the furnace is Directly connected to the rear wall chamber. According to this arrangement, not all the water pipes of the front wall and rear wall water pipe panels are connected to the front wall chamber and the rear wall chamber, but the second part of the front wall and rear wall water pipes. Extends to the grid chamber as a grid tube parallel to the furnace grid. By using this arrangement it is also possible to provide a uniform distribution of boiler water to all grid tubes. The grid chamber is preferably located inside the wind box under the furnace grid.

グリッド管の強度要件が前壁及び後壁の水管の要件より高いため、及び空気を流動化するためのノズルのために十分なスペースがグリッド管の間に残されている必要があるため、グリッド管は一般に壁の水管より直径が大きい。したがって、各グリッド管は好ましくは、特別な嵌合部材を使用して、前壁又は後壁内の水管の上記の第２の部分の水管に連結される。   Because the strength requirements of the grid tubes are higher than the requirements of the front and rear wall water tubes, and because there must be enough space left between the grid tubes for the nozzles to fluidize the air The tube is generally larger in diameter than the wall water tube. Accordingly, each grid tube is preferably connected to the water tube of the second part of the water tube in the front or rear wall using a special fitting member.

大きなボイラーでは２つのグリッド・チャンバを有することが有利であり、それにより前壁内の水管の延長の第２の部分は好ましくは第１のグリッド・チャンバに連結され、後壁内の水管の延長の第２の部分は第２のグリッド・チャンバに連結される。第１及び第２の部分の水管は好ましくは前壁及び後壁内で交互になり、それにより、例えば、前壁の１つおきの水管が前壁チャンバと連結され、それらの残りが第１のグリッド・チャンバと連結している。   In large boilers it is advantageous to have two grid chambers, whereby the second part of the extension of the water pipe in the front wall is preferably connected to the first grid chamber and the extension of the water pipe in the rear wall The second part of the second is connected to the second grid chamber. The water pipes of the first and second parts are preferably alternating in the front wall and the rear wall, so that, for example, every other water pipe in the front wall is connected to the front wall chamber and the rest are the first. Connected to the grid chamber.

大きな入口ヘッダの重要な追加の利点は、それらを炉の下部の支持構造として配置することができることであり、それにより、他の支持構造の数が低減される。特に、大きいＦＢボイラーでは、本発明の好ましい実施例による大きいグリッド・チャンバがその一部を形成するとき、グリッドの中心部の支持を簡略化することが可能である。   An important additional advantage of large inlet headers is that they can be arranged as support structures under the furnace, thereby reducing the number of other support structures. In particular, in large FB boilers, it is possible to simplify the support of the center of the grid when the large grid chamber according to the preferred embodiment of the invention forms part of it.

本発明は、添付の図面を参照してより詳細に説明される。   The present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

図１は、本発明の好ましい実施例による、炉１２を含むＣＦＢボイラー１０を示す。本発明によるボイラーは、自然循環ボイラー、換言するとドラム・ボイラーとすることができるが、最も好ましくは例えば図１で示す超臨界貫流事業用ボイラーである。炉の水平断面は一般に長方形であり、底、天井及び側壁で限定されており、その１つの長い側壁、いわゆる前壁１４が図に示されている。炉を限定する壁は、従来、水管壁構造として、換言すると水管１６及びそれらの間に気密に連結されたフィンから製造される。水管及びフィンは、水を沸騰させるため、すなわち予熱された供給水を蒸気へと変換するために使用される、水管パネル１８を形成する。   FIG. 1 shows a CFB boiler 10 including a furnace 12 according to a preferred embodiment of the present invention. The boiler according to the present invention can be a natural circulation boiler, in other words a drum boiler, but is most preferably, for example, a supercritical once-through boiler as shown in FIG. The horizontal section of the furnace is generally rectangular and is limited by the bottom, ceiling and side walls, one of which is the long side wall, the so-called front wall 14, shown in the figure. The wall defining the furnace is conventionally manufactured as a water tube wall structure, in other words, from the water tube 16 and fins airtightly connected between them. The water tubes and fins form a water tube panel 18 that is used to boil the water, i.e., convert preheated feed water into steam.

いわゆる風箱２０が、燃料の燃焼及び流動床の炉への流動化のために必要な一次ガス、一般に空気を供給するために炉の下に配置されている。燃料入口手段、煙道ガスのための排出通路及びボトムアッシュ、また粒子分離器及びそれに関連する戻り管など、ＣＦＢボイラーの他の従来の部品もまた、炉に連結されている。簡略化のために、本発明に無関係なこれらの詳細は図１には開示されていない。   A so-called wind box 20 is arranged below the furnace to supply the primary gas, generally air, necessary for fuel combustion and fluidization of the fluidized bed to the furnace. Other conventional parts of the CFB boiler, such as fuel inlet means, exhaust passages and bottom ash for flue gas, and particle separators and associated return tubes are also connected to the furnace. For simplicity, these details not relevant to the present invention are not disclosed in FIG.

水予熱面、いわゆるエコノマイザーから導かれた予熱された供給水２２、及び蒸気分離器２４から戻る可能性のある液体が、ドロップ・レッグ２６を使用して炉底面のレベルへと導かれ、そこから入口管２８を使用してボイラーの側壁内の蒸気管の入口ヘッダ３０へと分配される。従来の技術によると、複数の入口管が、入口ヘッダの長さ全体にわたってほぼ等間隔で連結される。しかし、各入口ヘッダ３０が、入口ヘッダの端部に連結された入口管２８のみを使用してドロップ・レッグ２６と流体連通していることは、本発明の特徴である。これを可能にするために、入口ヘッダ３０の直径は当然、十分で従来技術の配置のものよりかなり大きくなければならない。本発明による入口ヘッダの内径は好ましくは少なくとも２００ｍｍ、最も好ましくは少なくとも３００ｍｍである。本発明による入口配管の構造は非常に簡単であり、炉の下部に連結された装置の位置を妨げず、例えば大きな非分割の風箱２０の構成も妨げない。   The water preheating surface, the preheated feed water 22 derived from the so-called economizer, and the liquid that may return from the steam separator 24 are led to the level at the bottom of the furnace using drop legs 26, where To the steam pipe inlet header 30 in the side wall of the boiler. According to the prior art, a plurality of inlet tubes are connected at approximately equal intervals throughout the length of the inlet header. However, it is a feature of the present invention that each inlet header 30 is in fluid communication with the drop leg 26 using only an inlet tube 28 connected to the end of the inlet header. In order to make this possible, the diameter of the inlet header 30 must naturally be sufficient and much larger than that of the prior art arrangement. The inner diameter of the inlet header according to the invention is preferably at least 200 mm, most preferably at least 300 mm. The structure of the inlet pipe according to the invention is very simple and does not disturb the position of the device connected to the lower part of the furnace, for example the construction of a large undivided wind box 20.

入口ヘッダ３０からの水が、蒸発させるために水管パネル１８へ、さらに蒸気として出口ヘッダ３２へと導かれる。ボイラーがいわゆるドラム・ボイラーである場合、水及び蒸気をパネルの上方へ駆動する力は、ドラムのドロップ・レッグ内の液柱の重さである。ボイラーがいわゆる強制循環ボイラー、特にいわゆる超臨界貫流ボイラーである場合、駆動力は水サイクルのポンプによって生成される圧力である（図１には示さず）。場合によりまだいくらかの液体水を含んでいる出口ヘッダ３２からの蒸気が、収集器管３４を使用して、水及び蒸気分離装置２４へと導かれる。蒸気はさらに、例えば煙道ガス通路内に配置された過熱器へ向かう蒸気配管３６内でも蒸気のままである。   Water from the inlet header 30 is directed to the water tube panel 18 for evaporation and further to the outlet header 32 as steam. If the boiler is a so-called drum boiler, the force driving water and steam up the panel is the weight of the liquid column in the drum drop leg. If the boiler is a so-called forced circulation boiler, in particular a so-called supercritical once-through boiler, the driving force is the pressure generated by the water cycle pump (not shown in FIG. 1). Vapor from outlet header 32, optionally still containing some liquid water, is directed to water and vapor separator 24 using collector tube. The steam further remains in the steam line 36, for example, to the superheater located in the flue gas passage.

図２は、本発明の好ましい実施例による水サイクルを有する流動床ボイラーの、炉１２の下部の簡略化された垂直断面を概略的に示す。図２は、炉１２の水管パネルから形成される前壁１４及び後壁３８、並びに風箱２０を示す。図２はまた、グリッド管４２の間に配置された流動ガス・ノズル４０とともに風箱２０を概略的に示す。   FIG. 2 schematically shows a simplified vertical section of the lower part of the furnace 12 of a fluidized bed boiler having a water cycle according to a preferred embodiment of the invention. FIG. 2 shows the front and rear walls 14 and 38 and the windbox 20 formed from the water tube panels of the furnace 12. FIG. 2 also schematically shows the windbox 20 with a flowing gas nozzle 40 disposed between the grid tubes 42.

前壁１４及び後壁３８内の水管の第１の部分の延長４４、４６が、前壁チャンバ４８及び後壁チャンバ５０にそれぞれ、直接連結されている。前壁チャンバ４８及び後壁チャンバ５０は両方とも、図１に示す態様で、チャンバの端部に連結された入口管のみを使用してドロップ・レッグに連結されている。それにより、本発明による入口ヘッダに連結された他の入口管はないため、炉１２の各断面は、他の装置が炉１２の下部へと連結することを妨害する入口ヘッダの入口管がない点において単純である。   Extensions 44, 46 of the first portion of the water pipe in the front wall 14 and the rear wall 38 are directly connected to the front wall chamber 48 and the rear wall chamber 50, respectively. Both the front wall chamber 48 and the rear wall chamber 50 are connected to the drop leg in the manner shown in FIG. 1 using only an inlet tube connected to the end of the chamber. Thereby, there are no other inlet tubes connected to the inlet header according to the present invention, so that each cross section of the furnace 12 is free of inlet header inlet tubes that prevent other devices from connecting to the bottom of the furnace 12. Simple in terms.

図２の実施例では、風箱２０内に配置された２つの他の入口ヘッダ、いわゆる第１及び第２のグリッド・チャンバ５２、５４がある。グリッド管４２はグリッド・チャンバへと連結され、そのそれぞれは、好ましくは以下に示す態様で前壁１４又は後壁３８の水管へと連結される。グリッド・チャンバ５２、５４も、図１に示す態様で、チャンバの端部に連結された入口管のみを使用してドロップ・レッグに連結されているので、非分割の風箱の構成を妨げる、グリッド・チャンバ５２、５４の中心部に連結された入口管はない。ボイラー壁の長さにわたって延びるグリッド・チャンバ５２、５４は、グリッド構造も大幅に強化し、したがって他の支持構造の必要性が低減される。   In the embodiment of FIG. 2, there are two other inlet headers, so-called first and second grid chambers 52, 54 arranged in the windbox 20. Grid tubes 42 are connected to the grid chambers, each of which is preferably connected to a water tube on the front wall 14 or the rear wall 38 in the manner described below. The grid chambers 52, 54 are also connected to the drop leg in the manner shown in FIG. 1 using only the inlet tube connected to the end of the chamber, thus preventing the configuration of the undivided wind box. There is no inlet tube connected to the center of the grid chambers 52,54. The grid chambers 52, 54 extending over the length of the boiler wall also greatly strengthen the grid structure, thus reducing the need for other support structures.

図３は、本発明の好ましい実施例による循環流動床ボイラー内のボイラー水管の下部の詳細を概略的に示す。この図は前壁チャンバ４８、第１のグリッド・チャンバ５２及びそれに連結された水管を示す。当然、図は後壁チャンバに連結された水管及び第２のグリッド・チャンバも対応的に示す。図２に関連して先に示したように、グリッド管は好ましくは、グリッド断面の中心部で長手方向に配置され、したがってグリッドに平行なグリッド管４２の実質的に水平な部分の長さは、グリッドの幅全体のほぼ半分である。   FIG. 3 schematically shows details of the lower part of the boiler water pipe in a circulating fluidized bed boiler according to a preferred embodiment of the present invention. This figure shows the front wall chamber 48, the first grid chamber 52 and the water pipe connected thereto. Of course, the figure also shows correspondingly the water pipe connected to the rear wall chamber and the second grid chamber. As indicated above in connection with FIG. 2, the grid tubes are preferably disposed longitudinally at the center of the grid cross section, so that the length of the substantially horizontal portion of the grid tube 42 parallel to the grid is , Almost half the entire width of the grid.

第１のグリッド・チャンバ５２に連結されたグリッド管４２は、グリッド・チャンバから、まずある程度上向きに延び、次いでグリッドに平行に曲がり前壁１４に向かい、そこで再び上向きに曲がる。グリッド管の直径は好ましくは、炉壁の水管５４、５４’の直径より大きいので、グリッド管は好ましくは、接続金具部材５６によって炉壁の水管５４’に連結される。有利には、炉壁の１つおきの管は、いわゆる水管の第１の部分５４に属し、その延長４４は前壁チャンバ４８に直接連結され、管の残りはいわゆる第２の部分５４’に属し、接続金具部材５６を使用してグリッド管４２へ、及びそこを通って第１のグリッド・チャンバ５２へと連結される。   A grid tube 42 connected to the first grid chamber 52 extends from the grid chamber first upwards to some extent, then bends parallel to the grid and toward the front wall 14 where it bends upward again. Since the diameter of the grid tube is preferably greater than the diameter of the furnace wall water tubes 54, 54 ′, the grid tube is preferably coupled to the furnace wall water tube 54 ′ by a fitting member 56. Advantageously, every other tube of the furnace wall belongs to the so-called first portion 54 of the water tube, its extension 44 is directly connected to the front wall chamber 48 and the remainder of the tube to the so-called second portion 54 '. And is connected to the grid tube 42 using the fitting member 56 and to the first grid chamber 52 therethrough.

以上、いくつかの例示的な配置を参照して、本発明を説明した。これらの配置は本発明の範囲を限定するために述べられたものではなく、本発明は特許請求の範囲及びそこに述べられた定義によってのみ限定される。   The present invention has been described above with reference to several exemplary arrangements. These arrangements are not set forth to limit the scope of the invention, which is limited only by the claims and the definitions set forth therein.

本発明の好ましい実施例によるボイラー水サイクルを含む、循環流動床ボイラーの概略的な側面図である。1 is a schematic side view of a circulating fluidized bed boiler including a boiler water cycle according to a preferred embodiment of the present invention. FIG. 本発明の好ましい実施例によるボイラー水サイクルを含む、循環流動床ボイラーの下部の垂直断面の概略図である。1 is a schematic diagram of a vertical section of the lower part of a circulating fluidized bed boiler including a boiler water cycle according to a preferred embodiment of the present invention. 本発明の好ましい実施例による循環流動床ボイラーのボイラー水管の下部の詳細を概略的に示す図である。FIG. 3 schematically shows details of the lower part of a boiler water pipe of a circulating fluidized bed boiler according to a preferred embodiment of the present invention.

Claims (13)

ドロップ・レッグ、及びボイラー炉の前壁の長さの大部分で、流動床ボイラーの炉の下に配置された、多数の水平入口ヘッダを含み、前記前壁及び後壁の水管のパネル、前記水管の延長が前記入口ヘッダに直接連結された、流動床ボイラーのボイラー水サイクルにおいて、各入口ヘッダが前記入口ヘッダの端部に連結された入口管のみを通してドロップ・レッグと流体連通していることを特徴とするボイラー水サイクル。   A drop leg and a large number of horizontal inlet headers disposed under the fluid bed boiler furnace for a majority of the length of the front wall of the boiler furnace, the front and rear wall water pipe panels, In a boiler bed water cycle of a fluidized bed boiler, where an extension of the water pipe is directly connected to the inlet header, each inlet header is in fluid communication with the drop leg only through the inlet pipe connected to the end of the inlet header. Boiler water cycle characterized by. 請求項１に記載のボイラー水サイクルにおいて、前記ボイラー水サイクルが超臨界貫流サイクルであることを特徴とする、ボイラー水サイクル。   The boiler water cycle according to claim 1, wherein the boiler water cycle is a supercritical once-through cycle. 請求項１又は２に記載のボイラー水サイクルにおいて、各入口ヘッダがただ１つのドロップ・レッグと流体連通していることを特徴とする、ボイラー水サイクル。   3. A boiler water cycle according to claim 1 or 2, wherein each inlet header is in fluid communication with only one drop leg. 請求項３に記載のボイラー水サイクルにおいて、各入口ヘッダが共通のドロップ・レッグと流体連通していることを特徴とする、ボイラー水サイクル。   4. The boiler water cycle of claim 3, wherein each inlet header is in fluid communication with a common drop leg. 請求項４に記載のボイラー水サイクルにおいて、前記入口ヘッダが、前記炉の前記前壁の下の前壁チャンバ、及び前記炉の前記後壁の下に配置された後壁チャンバ、及び前記炉のグリッドの中心部の下の少なくとも１つのグリッド・チャンバを含むことを特徴とする、ボイラー水サイクル。   5. The boiler water cycle of claim 4, wherein the inlet header is a front wall chamber below the front wall of the furnace, a rear wall chamber disposed below the rear wall of the furnace, and the furnace A boiler water cycle comprising at least one grid chamber under the center of the grid. 請求項５に記載のボイラー水サイクルにおいて、前記前壁内の水管の延長の第１の部分が前記前壁チャンバに直接連結され、前記後壁内の水管の延長の第１の部分が前記後壁チャンバに直接連結され、前記前壁及び前記後壁の前記水管の第２の部分が前記グリッド・チャンバに連結されたグリッド管として前記炉のグリッドに平行に延びることを特徴とする、ボイラー水サイクル。   6. The boiler water cycle of claim 5, wherein a first portion of the water pipe extension in the front wall is directly connected to the front wall chamber, and a first portion of the water pipe extension in the rear wall is the rear wall. Boiler water connected directly to a wall chamber, wherein the second part of the water pipe on the front wall and the rear wall extends parallel to the grid of the furnace as a grid pipe connected to the grid chamber cycle. 請求項６に記載のボイラー水サイクルにおいて、前記前壁及び後壁内の前記水管の直径が前記グリッド管の直径より小さく、前記前壁及び後壁の前記水管の前記第２の部分の各水管が接続金具部材を使用して前記グリッド管に連結されることを特徴とする、ボイラー水サイクル。   The boiler water cycle according to claim 6, wherein a diameter of the water pipe in the front wall and the rear wall is smaller than a diameter of the grid pipe, and each water pipe of the second portion of the water pipe on the front wall and the rear wall. Is connected to the grid pipe using a connection fitting member. 請求項７に記載のボイラー水サイクルにおいて、前記入口ヘッダが２つのグリッド・チャンバを有し、前記前壁内の前記水管の前記延長の前記第２の部分が第１のグリッド・チャンバに連結され、前記後壁内の前記水管の前記延長の前記第２の部分が第２のグリッド・チャンバに連結されることを特徴とする、ボイラー水サイクル。   8. The boiler water cycle of claim 7, wherein the inlet header has two grid chambers, and the second portion of the extension of the water pipe in the front wall is coupled to the first grid chamber. A boiler water cycle, wherein the second portion of the extension of the water pipe in the rear wall is connected to a second grid chamber. 請求項１に記載のボイラー水サイクルにおいて、前記入口ヘッダの内径が少なくとも２００ｍｍであることを特徴とする、ボイラー水サイクル。   The boiler water cycle according to claim 1, wherein the inlet header has an inner diameter of at least 200 mm. 請求項９に記載のボイラー水サイクルにおいて、前記入口ヘッダの内径が少なくとも３００ｍｍであることを特徴とする、ボイラー水サイクル。   10. The boiler water cycle according to claim 9, wherein the inlet header has an inner diameter of at least 300 mm. 請求項５に記載のボイラー水サイクルにおいて、前記グリッド・チャンバが前記流動床ボイラーの風箱内に配置されていることを特徴とする、ボイラー水サイクル。   6. The boiler water cycle according to claim 5, wherein the grid chamber is arranged in an air box of the fluidized bed boiler. 請求項５に記載のボイラー水サイクルにおいて、前記グリッド・チャンバが前記グリッドの支持要素として作用するように配置されていることを特徴とする、ボイラー水サイクル。   6. Boiler water cycle according to claim 5, characterized in that the grid chamber is arranged to act as a support element for the grid. 流動床ボイラーであって、請求項１から１２までの一項に記載のボイラー水サイクルを含むことを特徴とする、流動床ボイラー。   A fluidized bed boiler, comprising a boiler water cycle according to one of the preceding claims.
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