JPS5885096A - 流動床式熱交換器 - Google Patents
流動床式熱交換器Info
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- JPS5885096A JPS5885096A JP57192354A JP19235482A JPS5885096A JP S5885096 A JPS5885096 A JP S5885096A JP 57192354 A JP57192354 A JP 57192354A JP 19235482 A JP19235482 A JP 19235482A JP S5885096 A JPS5885096 A JP S5885096A
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- JP
- Japan
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- bed
- air
- perforated plate
- heat exchanger
- nozzle
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C10/00—Fluidised bed combustion apparatus
- F23C10/02—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed
- F23C10/12—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed the particles being circulated exclusively within the combustion zone
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
- B01J8/1818—Feeding of the fluidising gas
- B01J8/1827—Feeding of the fluidising gas the fluidising gas being a reactant
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D13/00—Heat-exchange apparatus using a fluidised bed
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、流動床式熱交換器に関し、特に、流動床内で
粒状燃料を燃焼させることによって熱を発生させるよう
にしだ熱交換器に関する。
粒状燃料を燃焼させることによって熱を発生させるよう
にしだ熱交換器に関する。
流動床の使用は、熱を創生ずる効率的方法として古くか
ら認められている。通常の流動床装置においては、通常
高硫黄分の瀝青炭のような燃料とその燃焼により放出さ
れる硫黄のための吸収材との混合物を包含した粒状物質
の床を支持した有孔板またはグリッドを通して空気が吹
込まれる。空気が床内を吹抜ける結果として、床は沸騰
する液体のように挙動し、燃料の燃焼を促進する。この
ような流動床装置は、大気へ排出される硫黄の量を相当
に減少させることができることの他に、高い熱伝達率、
実質的に均一々床温度、比較的低温での燃焼、腐蝕およ
びボイラ付着物の減少、およびボイラ寸法の減少を可能
にする。
ら認められている。通常の流動床装置においては、通常
高硫黄分の瀝青炭のような燃料とその燃焼により放出さ
れる硫黄のための吸収材との混合物を包含した粒状物質
の床を支持した有孔板またはグリッドを通して空気が吹
込まれる。空気が床内を吹抜ける結果として、床は沸騰
する液体のように挙動し、燃料の燃焼を促進する。この
ような流動床装置は、大気へ排出される硫黄の量を相当
に減少させることができることの他に、高い熱伝達率、
実質的に均一々床温度、比較的低温での燃焼、腐蝕およ
びボイラ付着物の減少、およびボイラ寸法の減少を可能
にする。
流動床での燃焼プロセスにおいては、石炭および吸収材
が、適当な供給器、噴射器などによって床内へ連続的に
導入され、使用ずみの石炭および吸収材は、床の下方部
分から、通常熱交換器の壁を貫通して延長した重力ドレ
ン管または有孔板に穿設した排出開口を通して排出され
る。しかしながら、この極の装置においては、最少限の
個数の床材料供給管が、通常熱交換器゛の壁を通して設
けられているの゛で、床内の粒状材料の分配および混合
が不十分になり、従って、材料の滞留時間が不十分で、
反応効率が低下する。この欠点は、最大限の効率を得る
ためにはいずれも良好な混合と分配を必要とする、亜炭
のような高反応性の粒状石炭や、比較的微細な粒子(3
■径以下)の石炭や、高密度の粒状石炭の場合特に顕著
である。反対に、比較的な粗大粒子の石炭の場合は、粗
大な灰粒子が残留し、それを床から排出させるのが困難
な場合がある。
が、適当な供給器、噴射器などによって床内へ連続的に
導入され、使用ずみの石炭および吸収材は、床の下方部
分から、通常熱交換器の壁を貫通して延長した重力ドレ
ン管または有孔板に穿設した排出開口を通して排出され
る。しかしながら、この極の装置においては、最少限の
個数の床材料供給管が、通常熱交換器゛の壁を通して設
けられているの゛で、床内の粒状材料の分配および混合
が不十分になり、従って、材料の滞留時間が不十分で、
反応効率が低下する。この欠点は、最大限の効率を得る
ためにはいずれも良好な混合と分配を必要とする、亜炭
のような高反応性の粒状石炭や、比較的微細な粒子(3
■径以下)の石炭や、高密度の粒状石炭の場合特に顕著
である。反対に、比較的な粗大粒子の石炭の場合は、粗
大な灰粒子が残留し、それを床から排出させるのが困難
な場合がある。
従って、本発明の目的は、床内の材料の良好な混合およ
び分配を比較的安価な簡単な態様で達成することができ
るようにした流動床式熱交換器を提供することである。
び分配を比較的安価な簡単な態様で達成することができ
るようにした流動床式熱交換器を提供することである。
本発明の他の目的は、床材料を床内で入口からドレン管
へ向う方向に循環させ、比較的大きな粒子がドレン管を
通って流出することなく床内で反応するのに十分な滞留
時間を与えるようにした上記型式の流動床式熱交換器を
提供することにある。
へ向う方向に循環させ、比較的大きな粒子がドレン管を
通って流出することなく床内で反応するのに十分な滞留
時間を与えるようにした上記型式の流動床式熱交換器を
提供することにある。
本発明の他の目的は、床材料を所望の方向に循環させ、
そのドレン(排出)を良好にするように床材料に運動量
(はずみ)を与えるように配向された指向排出口を有す
る複数の流動化用ノズルによって床材料の循環を誘引す
るようにした上記型式の流動床式熱交換器を提供するこ
とである。
そのドレン(排出)を良好にするように床材料に運動量
(はずみ)を与えるように配向された指向排出口を有す
る複数の流動化用ノズルによって床材料の循環を誘引す
るようにした上記型式の流動床式熱交換器を提供するこ
とである。
本発明の他の目的は、床の容具る帯域における流動化用
ガスの量を変えることによって床材料の循環を誘引し、
それによって高密度の床材料が存在する帯域と低密度の
床材料が存在する帯域とを創生し、それにより床材料の
所望の循環を生じさせるようにした上記型式の流動床式
熱交換器を提供することである。
ガスの量を変えることによって床材料の循環を誘引し、
それによって高密度の床材料が存在する帯域と低密度の
床材料が存在する帯域とを創生し、それにより床材料の
所望の循環を生じさせるようにした上記型式の流動床式
熱交換器を提供することである。
本発明の更に他の目的は、通常ならば分離してグリノF
′または有孔板上へ沈降する比較的大きい粒子の滞留時
間を延長させる不規則な径路に沿って床材料を移動させ
るように流動化用空気を差向ける複数の流動化用ノズル
を備えた流動床式熱交換器を提供することである。
′または有孔板上へ沈降する比較的大きい粒子の滞留時
間を延長させる不規則な径路に沿って床材料を移動させ
るように流動化用空気を差向ける複数の流動化用ノズル
を備えた流動床式熱交換器を提供することである。
略述すれば、本発明の熱交換器は、粒状材料の床を支持
する有孔板の各孔にそれぞれ対応した複数のノズルを備
えておシ、それらのノズルは、床のドレン管の方に向け
られており、それによって、分離して床の底部へ沈降す
る傾向のある大寸法の灰粒子のドレン(排出)を促進す
るとともに、材料の最適な分配および混合を保証するよ
うな態様で床内で床材料の循環を誘引する。
する有孔板の各孔にそれぞれ対応した複数のノズルを備
えておシ、それらのノズルは、床のドレン管の方に向け
られており、それによって、分離して床の底部へ沈降す
る傾向のある大寸法の灰粒子のドレン(排出)を促進す
るとともに、材料の最適な分配および混合を保証するよ
うな態様で床内で床材料の循環を誘引する。
本発明の上記およびその他の目的ならびに利点は、添付
図を参照して記述する本発明の好ましい実施例の説明か
ら一層明らかになろう。
図を参照して記述する本発明の好ましい実施例の説明か
ら一層明らかになろう。
第1および2図を参照して説明すると、参照番号10は
、例えばボイラ、燃焼器、プロセス反応器などの流動床
式熱交換器の大部分を構成する囲い体を示す。囲い体1
0は、前壁12と、後壁14と、両側壁16.17から
成っている。図示の実施例では、缶壁は、各々両側に対
向して管の全長に亘って延長した細長いフィン20を慣
用の態様で連結することによって互いに結合された複数
の平行に配設された垂直延長管18によって構成されて
いる。囲い体lOの上方部分は、便宜上図示されていな
いが、対流部と、頂壁と、燃焼ガスを慣用の態様で排出
させるための出口から成っていることは周知である。
、例えばボイラ、燃焼器、プロセス反応器などの流動床
式熱交換器の大部分を構成する囲い体を示す。囲い体1
0は、前壁12と、後壁14と、両側壁16.17から
成っている。図示の実施例では、缶壁は、各々両側に対
向して管の全長に亘って延長した細長いフィン20を慣
用の態様で連結することによって互いに結合された複数
の平行に配設された垂直延長管18によって構成されて
いる。囲い体lOの上方部分は、便宜上図示されていな
いが、対流部と、頂壁と、燃焼ガスを慣用の態様で排出
させるための出口から成っていることは周知である。
粒状材料の床22は、囲い体10内に収容され、囲い体
の下方部分に水平に延設された有孔板24上に支持され
る。床22は、例えば、瀝青炭のような燃料の粒子と、
燃料の燃焼によって放出される伏黄を吸収するだめの、
石灰石のような吸収材との混合物から成るものとするこ
とができる。
の下方部分に水平に延設された有孔板24上に支持され
る。床22は、例えば、瀝青炭のような燃料の粒子と、
燃料の燃焼によって放出される伏黄を吸収するだめの、
石灰石のような吸収材との混合物から成るものとするこ
とができる。
有孔板24の真ぐ下に充気室26が設けられており、充
気室26には、外部供給源(図示せず)から該充気室へ
1対の空気流ダンノぞ30の制御により圧縮空気を導入
するための入口28が設けられている。
気室26には、外部供給源(図示せず)から該充気室へ
1対の空気流ダンノぞ30の制御により圧縮空気を導入
するための入口28が設けられている。
導入ダクト(図示せず)などから粒状石炭を受取り、床
22の上面上へ供給するための床上配置の燃料供給管3
2が前壁12を貫通して設けられている。供給管32は
、重力排出式のものであってもよく、あるいは、スプレ
ッダ型または他の製式のものであってもよい。tた、床
22上へ吸収材を供給する゛ための吸収材供給管(図示
せず)を設けることができ、吸収材供給管も、燃料供給
管32と同様の構成とすることができる。
22の上面上へ供給するための床上配置の燃料供給管3
2が前壁12を貫通して設けられている。供給管32は
、重力排出式のものであってもよく、あるいは、スプレ
ッダ型または他の製式のものであってもよい。tた、床
22上へ吸収材を供給する゛ための吸収材供給管(図示
せず)を設けることができ、吸収材供給管も、燃料供給
管32と同様の構成とすることができる。
ドレン管34は、後壁14を貫通して延設され、端部分
34aを有している。ドレン管34は、使用ずみ床材料
を受取シ、囲い体lOから重力によりスクリュウ冷却器
またはコンベヤベルトなど(図示せず)へ排出する役割
を果す。
34aを有している。ドレン管34は、使用ずみ床材料
を受取シ、囲い体lOから重力によりスクリュウ冷却器
またはコンベヤベルトなど(図示せず)へ排出する役割
を果す。
複数の空気分配管即ちノズル36が有孔板24の各孔に
連通されている。各ノズル36は、ダルト止めや、溶接
などの任意の慣用手段によって有孔板24に固定され、
有孔板から所定距離だけ上方へ床22内へ延長した垂直
管部分を有しており、その下端は元気室26から空気を
受取る。各ノズル36は、はぼ90°屈曲して、後述す
るような方向に向けられた水平延長部分を形成している
。これにより、元気室26からの空気は、ノズル36の
垂直部分に流入し、水平部分から床22内へ噴出する。
連通されている。各ノズル36は、ダルト止めや、溶接
などの任意の慣用手段によって有孔板24に固定され、
有孔板から所定距離だけ上方へ床22内へ延長した垂直
管部分を有しており、その下端は元気室26から空気を
受取る。各ノズル36は、はぼ90°屈曲して、後述す
るような方向に向けられた水平延長部分を形成している
。これにより、元気室26からの空気は、ノズル36の
垂直部分に流入し、水平部分から床22内へ噴出する。
床材料の所望の循環を生じさせるように床材料の密度の
異る帯域を創生ずるためにノズルのピッチ即ち床の単位
面積当シのノズルの本数を変えることができる。あるい
は、ノズルのピッチを一定にしてノズルの型やサイズを
変えることによって空気またはガスの流れを変えるよう
にしても同じ結果が得られる。あるいは、ピッチを一定
にして、外部のダンパおよび元気室の仕切板により調節
することによって床の容具る帯域内の空気流を変えるよ
うにしてもよい。空気は、究極的には囲い体lO内を対
流により上昇し、燃焼生成ガスと共に、囲い体の上方部
分の排出口(図示せず)から流出するので、ノズルの水
平部分より上方に存在する床材料は流動化される。また
、ノズル36の垂直部分の周りには粒状材料の停滞層が
生じる。
異る帯域を創生ずるためにノズルのピッチ即ち床の単位
面積当シのノズルの本数を変えることができる。あるい
は、ノズルのピッチを一定にしてノズルの型やサイズを
変えることによって空気またはガスの流れを変えるよう
にしても同じ結果が得られる。あるいは、ピッチを一定
にして、外部のダンパおよび元気室の仕切板により調節
することによって床の容具る帯域内の空気流を変えるよ
うにしてもよい。空気は、究極的には囲い体lO内を対
流により上昇し、燃焼生成ガスと共に、囲い体の上方部
分の排出口(図示せず)から流出するので、ノズルの水
平部分より上方に存在する床材料は流動化される。また
、ノズル36の垂直部分の周りには粒状材料の停滞層が
生じる。
この停滞層は、ノズル36より上方の熱交換器内に生じ
る熱から有孔板24を隔離する働きをする。
る熱から有孔板24を隔離する働きをする。
第1および2図に示されるように、ノズル36の大部分
は、それらの水平噴出口がほぼドレン管34の方に、特
に後壁14の方に向けられるように配向されており、ノ
ズル36のうち後壁14に近接した一部分(図示の例で
は3列のノズル)は、それらの水平部分が他のノズルの
水平部分に対して垂直に、かつ、ドレン管34の方に向
って延長するように配向されている。このような配向の
結果として、床材料に、該材料の第1図に矢印で示され
る方向の循環を誘引する運動量が付与され、床材料の良
好な分配、混合および排出(ドレン)を保証する。
は、それらの水平噴出口がほぼドレン管34の方に、特
に後壁14の方に向けられるように配向されており、ノ
ズル36のうち後壁14に近接した一部分(図示の例で
は3列のノズル)は、それらの水平部分が他のノズルの
水平部分に対して垂直に、かつ、ドレン管34の方に向
って延長するように配向されている。このような配向の
結果として、床材料に、該材料の第1図に矢印で示され
る方向の循環を誘引する運動量が付与され、床材料の良
好な分配、混合および排出(ドレン)を保証する。
床の始動に当って床材料に慣用の態様で最初に点火する
だめの床点火バーナ38が有孔板24の直ぐ上のところ
で前壁12を貫通して装着されている。
だめの床点火バーナ38が有孔板24の直ぐ上のところ
で前壁12を貫通して装着されている。
1対の水平管寄せ40が、それぞれ前壁12を構成する
管18と、後壁14を構成する管18に接続されており
、更に別の水平管寄せ42が側壁16を構成する管18
に接続されている。管寄せ40.42と同様な管寄せ(
図示せず)が、側壁17の上下両端と、壁12.14.
16の上端に接続されている。かくして、加熱すべき流
体は、壁12.14.16.17内を通して順次に、ま
たは並列的に慣用の態様で通流せしめられ、流動床から
熱を吸収する。
管18と、後壁14を構成する管18に接続されており
、更に別の水平管寄せ42が側壁16を構成する管18
に接続されている。管寄せ40.42と同様な管寄せ(
図示せず)が、側壁17の上下両端と、壁12.14.
16の上端に接続されている。かくして、加熱すべき流
体は、壁12.14.16.17内を通して順次に、ま
たは並列的に慣用の態様で通流せしめられ、流動床から
熱を吸収する。
作動において、元気室26の入口に設けられているダン
パ30が開放されると、加圧空気が充気室を通り、各ノ
ズル36の下方入口端に流入し、ノズルの垂直部分を通
り、水平部分から有孔板24の平面より上の平面におい
て床22飼へ噴出する。
パ30が開放されると、加圧空気が充気室を通り、各ノ
ズル36の下方入口端に流入し、ノズルの垂直部分を通
り、水平部分から有孔板24の平面より上の平面におい
て床22飼へ噴出する。
次いで、空気は、床22内をドレン管34の方に向って
総体的に上向きに移動する。それにより、ノズル36の
直ぐ上にある床22内の粒状材料の部分は、床材料供給
管32からの粒状材料のドレン管34の方に向っての循
環を誘引させるような態様に流動化される。ノズルの上
端と有孔板24の上面との間に存在する床材料の部分は
停滞したままである。
総体的に上向きに移動する。それにより、ノズル36の
直ぐ上にある床22内の粒状材料の部分は、床材料供給
管32からの粒状材料のドレン管34の方に向っての循
環を誘引させるような態様に流動化される。ノズルの上
端と有孔板24の上面との間に存在する床材料の部分は
停滞したままである。
次いで、点火バーナ38が始動され、床内の材料を所定
の温度に達するまで加熱し、供給管32から追加の粒状
材料が供給され、必要に応じて吸収材料が床22の上面
上へ供給される。
の温度に達するまで加熱し、供給管32から追加の粒状
材料が供給され、必要に応じて吸収材料が床22の上面
上へ供給される。
床22が流動化され、所定の高温に達した後は、点火バ
ーナ38は不作動に声れるが、供給管32は粒状燃料を
所定の供給割合で床の上面へ分配し続ける。上述したよ
うに、本発明の構成によれば、床材料に与えられる運動
量によって誘引される床材料の良好な循環により粒状材
料の混合および分配が得られる。また、有孔板24の上
面とノズル36の水平部分との間に存在する粒状材料の
停滞層が有孔板24のだめの断熱層の役割を果す。
ーナ38は不作動に声れるが、供給管32は粒状燃料を
所定の供給割合で床の上面へ分配し続ける。上述したよ
うに、本発明の構成によれば、床材料に与えられる運動
量によって誘引される床材料の良好な循環により粒状材
料の混合および分配が得られる。また、有孔板24の上
面とノズル36の水平部分との間に存在する粒状材料の
停滞層が有孔板24のだめの断熱層の役割を果す。
加熱すべき水などの流体は、管寄せ40.42へ通され
、そこから並列的に、あるいは順次に壁12.14.1
6.17の管18を通して通流せしめられ、流動床から
熱を吸収した後、更に追加の処理を受けるために外部の
装置へ送られる。
、そこから並列的に、あるいは順次に壁12.14.1
6.17の管18を通して通流せしめられ、流動床から
熱を吸収した後、更に追加の処理を受けるために外部の
装置へ送られる。
第3〜4図の実施例も、第1〜2図のものと類似してい
るので同一の部品には同一の参照季号を付しである。第
3〜4図の実施例においては、中央に配置したドレン管
50を充気室26内を貫通して延長させ、ドレン管の入
口端部分5Qaを有孔板24に設けた開口を貫通し該開
口から僅かに上方へ突出させる。
るので同一の部品には同一の参照季号を付しである。第
3〜4図の実施例においては、中央に配置したドレン管
50を充気室26内を貫通して延長させ、ドレン管の入
口端部分5Qaを有孔板24に設けた開口を貫通し該開
口から僅かに上方へ突出させる。
第4図にみられるように、Pレン管50は、壁12と1
4の間の中間で、かつ、壁16と17の間の中間に、従
って有孔板24の中央部に位置する。
4の間の中間で、かつ、壁16と17の間の中間に、従
って有孔板24の中央部に位置する。
粒状石炭を床22の上表面上へ供給するための供給管3
2は、前壁12と後壁14を貫通してそれぞれ2本づつ
設ける。
2は、前壁12と後壁14を貫通してそれぞれ2本づつ
設ける。
先の実施例のものと同じ構造の空気ノズル36を、それ
らの噴出口を全体的に中央ドレン管50の方に向けて配
置する。詳述すれば、前壁12とドレン管50との間に
ある各ノズル36は、空気を第3.4図でみて総体的に
左から右方向へ噴出するように向けて配置し、後[14
とPレン管50との間に位置する各ノズル36は空気を
総体的に右から左方向へ噴出するように向けて配置する
。
らの噴出口を全体的に中央ドレン管50の方に向けて配
置する。詳述すれば、前壁12とドレン管50との間に
ある各ノズル36は、空気を第3.4図でみて総体的に
左から右方向へ噴出するように向けて配置し、後[14
とPレン管50との間に位置する各ノズル36は空気を
総体的に右から左方向へ噴出するように向けて配置する
。
また、側壁16とドレン管50との間に位置する3列の
ノズル36は、他のノズルに対して垂直方向に、かつ、
ドレン管50の方に直接向けて配置する。同様にして、
側fi17とドレン管50との間に位置する3列のノズ
ル36も、他のノズルに対して垂直方向に、かつ、ドレ
ン管50の方に直接向けて配置する。
ノズル36は、他のノズルに対して垂直方向に、かつ、
ドレン管50の方に直接向けて配置する。同様にして、
側fi17とドレン管50との間に位置する3列のノズ
ル36も、他のノズルに対して垂直方向に、かつ、ドレ
ン管50の方に直接向けて配置する。
従って、この実施例においても、床材料に運動量が付与
され、床内において床材料の良好な循環が誘引されるこ
とにより材料の良好な混合および分配が達成される。
され、床内において床材料の良好な循環が誘引されるこ
とにより材料の良好な混合および分配が達成される。
第5図の実施例について説明すると、参照番号110は
、例−えはゼイラ、燃焼器、プロセス反応器などの流動
床式熱交換器の大部分を構成する囲い体を示す。囲い体
10は、前壁112と、後壁114と、両側壁116(
第5図には一方の側壁だけが示されている)から成って
いる。この実施例においても、缶壁は、各々両側に対向
して管の全長に亘って延長した細長いフィン120を慣
用の態様で連結することによって互いに結合された複数
の平行に配設された垂直延長管118によって構成され
ている。囲い体110の上方部分は、便宜上図示されて
いないが、対流部と、頂壁と、燃焼ガスを慣用の態様で
排出させるだめの出口から成っていることは周知である
。
、例−えはゼイラ、燃焼器、プロセス反応器などの流動
床式熱交換器の大部分を構成する囲い体を示す。囲い体
10は、前壁112と、後壁114と、両側壁116(
第5図には一方の側壁だけが示されている)から成って
いる。この実施例においても、缶壁は、各々両側に対向
して管の全長に亘って延長した細長いフィン120を慣
用の態様で連結することによって互いに結合された複数
の平行に配設された垂直延長管118によって構成され
ている。囲い体110の上方部分は、便宜上図示されて
いないが、対流部と、頂壁と、燃焼ガスを慣用の態様で
排出させるだめの出口から成っていることは周知である
。
粒状材料の床122は、囲い体110内に収容され、囲
い体の下方部分に水平式延設された有孔板124上に支
持される。床122は、例えば瀝青炭のような燃料の粒
子と、燃料の燃焼によって放出される硫黄を吸収するた
めの、石灰石のような吸収材との混合物から成るものと
することができる。
い体の下方部分に水平式延設された有孔板124上に支
持される。床122は、例えば瀝青炭のような燃料の粒
子と、燃料の燃焼によって放出される硫黄を吸収するた
めの、石灰石のような吸収材との混合物から成るものと
することができる。
有孔板124の直ぐ下に充気室126が設けられており
、充気室126には、外部供給源(図示せず)から該元
気室へ加圧空気を導入するための入口128が設けられ
ている。充気室126内に2つの仕切板130.132
が設けられており、充気室126を3つの区画134.
136.138に分割している。
、充気室126には、外部供給源(図示せず)から該元
気室へ加圧空気を導入するための入口128が設けられ
ている。充気室126内に2つの仕切板130.132
が設けられており、充気室126を3つの区画134.
136.138に分割している。
元気室の区画134および136内には、それぞれ1対
のダンパ140.142が調節自在に取付けられている
。ダンパ140.1a2ti、慣用設計のものであり、
それぞれ充気室区画134.136を通る空気の流量を
変える働きをする。これらのダン/、oは、後述する目
的のために、区画136を通る空気の流量の方が区画1
3gを通る空気の流量より少くなるようにセットされる
。
のダンパ140.142が調節自在に取付けられている
。ダンパ140.1a2ti、慣用設計のものであり、
それぞれ充気室区画134.136を通る空気の流量を
変える働きをする。これらのダン/、oは、後述する目
的のために、区画136を通る空気の流量の方が区画1
3gを通る空気の流量より少くなるようにセットされる
。
導入ダクトなど(図示せず)から粒状石炭を受取り、床
122の上面上へ供給するための床上配置の燃料供給貢
144が前壁112を貫通して設けられている。供給管
144は、重力排出式のものであってもよく、あるいは
スゾレッダ型または他の型式のものであってもよい。ま
た、床122上へ吸収材を供給するだめの吸収材供給管
(図示せず)を設けることができ、吸収材供給管も、燃
料供給管144と同様の構成とすることができる。
122の上面上へ供給するための床上配置の燃料供給貢
144が前壁112を貫通して設けられている。供給管
144は、重力排出式のものであってもよく、あるいは
スゾレッダ型または他の型式のものであってもよい。ま
た、床122上へ吸収材を供給するだめの吸収材供給管
(図示せず)を設けることができ、吸収材供給管も、燃
料供給管144と同様の構成とすることができる。
ドレン管146は、後壁1】4を貫通して延設され、囲
い体110内の床122の下方部分に連通ずる入口端部
分146aを有している。ドレン管146は、床内全漸
次下降する床材料を受取シ、囲い体110から重力によ
シスクリュウ冷却器またはコンベヤベルトなど(図示せ
ず)へ排出する役割を果す。
い体110内の床122の下方部分に連通ずる入口端部
分146aを有している。ドレン管146は、床内全漸
次下降する床材料を受取シ、囲い体110から重力によ
シスクリュウ冷却器またはコンベヤベルトなど(図示せ
ず)へ排出する役割を果す。
複数の空気分配管即ちノズル150が有孔板124の各
孔に連通されている。各ノズル150は、Iルト止めや
、溶接などの任意の慣用手段によって有孔板124に固
定され、有孔板124から所定距離だけ上方へ床122
内へ延長した垂直管部分を有しておシ、その下端は充気
室126から空気を受取″る。充気室126からの空気
は、ノズル150の垂直部分に流入して床122内へ噴
出し、燃焼生成ガスと共に囲い体の上方部の出口(図示
せず)から流出する。ノズル150より上方に存在する
床材料は、この空気によシ流動化され、空気は、また供
給管144からの燃料の燃焼反応にも加わる。ノズル1
50の垂直部分の周シには粒状材料の停滞層が生じる。
孔に連通されている。各ノズル150は、Iルト止めや
、溶接などの任意の慣用手段によって有孔板124に固
定され、有孔板124から所定距離だけ上方へ床122
内へ延長した垂直管部分を有しておシ、その下端は充気
室126から空気を受取″る。充気室126からの空気
は、ノズル150の垂直部分に流入して床122内へ噴
出し、燃焼生成ガスと共に囲い体の上方部の出口(図示
せず)から流出する。ノズル150より上方に存在する
床材料は、この空気によシ流動化され、空気は、また供
給管144からの燃料の燃焼反応にも加わる。ノズル1
50の垂直部分の周シには粒状材料の停滞層が生じる。
この停滞層は、ノズルよシ上方の熱交換器内に生じる熱
から有孔板124を隔離する働きをする。
から有孔板124を隔離する働きをする。
ノズル150は、有孔板124全体に亘って等間隔に配
置されており、各列のノズルは、それぞれ隣りの列のノ
ズルとは互い違いにずらされている。充気室126から
ノズル150への空気の流量は、ダンノξ140.14
2の位置を選択的に制御し、それぞれ売気室区画134
.136を通る空気の流量を変えることによって変更さ
れる。詳述すれば、ダンノぐ140.142は、常態で
はほぼ第5図に示されろ位置に置かれておシ、区画13
4を通る空気流量の方が区画136を通る空気流量より
少くなるようになされている。また、充気室区画136
を通る空気流量は、ダンパのない区画138を通る空気
流量よシ当然に少いから、ノズル150を通9床122
へ噴出する空気の流量は、第5図でみて左から右へ、即
ち供給管144からドレン管146の方に向って増大す
る。その結果として、床材料の供給管144からドレン
管146の方向への循環を誘引し、後述するように床材
料の優れた分配および混合を保証する。
置されており、各列のノズルは、それぞれ隣りの列のノ
ズルとは互い違いにずらされている。充気室126から
ノズル150への空気の流量は、ダンノξ140.14
2の位置を選択的に制御し、それぞれ売気室区画134
.136を通る空気の流量を変えることによって変更さ
れる。詳述すれば、ダンノぐ140.142は、常態で
はほぼ第5図に示されろ位置に置かれておシ、区画13
4を通る空気流量の方が区画136を通る空気流量より
少くなるようになされている。また、充気室区画136
を通る空気流量は、ダンパのない区画138を通る空気
流量よシ当然に少いから、ノズル150を通9床122
へ噴出する空気の流量は、第5図でみて左から右へ、即
ち供給管144からドレン管146の方に向って増大す
る。その結果として、床材料の供給管144からドレン
管146の方向への循環を誘引し、後述するように床材
料の優れた分配および混合を保証する。
床の始動に当って床材料に慣用の態様で最初に点火する
ための床点火バーナ152が有孔板124の直ぐ上のと
ころで前壁112を貫通して装着されている。
ための床点火バーナ152が有孔板124の直ぐ上のと
ころで前壁112を貫通して装着されている。
1対の水平管寄せ154が、それぞれ前壁112を構成
する管118と、後壁114を構成する管118に接続
されており、更に別の1対の水平管寄せ156が側壁1
16を構成する管118に接続されている。管寄せ15
4.156と同様の管寄せが壁112.114.116
の上端に接続されている。かくして、加熱すべき流体
は、壁112、114.116内を通して順次に、また
は並列的に慣用の態様で通流せしめられ、流動床から熱
を吸収する。
する管118と、後壁114を構成する管118に接続
されており、更に別の1対の水平管寄せ156が側壁1
16を構成する管118に接続されている。管寄せ15
4.156と同様の管寄せが壁112.114.116
の上端に接続されている。かくして、加熱すべき流体
は、壁112、114.116内を通して順次に、また
は並列的に慣用の態様で通流せしめられ、流動床から熱
を吸収する。
作動において、加圧空気が充気室の入口128へ導入さ
れ、充気室126内を上昇し、充気室区画134.13
6.138へ流入し、ノズル150内へ流入する。区画
134.136を通る空気の流量はダンノξ140.1
42によってそれぞれ制御される。空気は、ノズル15
0を通り、有孔板124の平面よシ上の平面において床
122内へ噴出する。先に述べたように、ダンノ々14
0および142は、区画134を通る空気の流量が区画
136を通る空気の流量より少くなるようにほぼ第5図
に示される相対位置に調節されている。区画138内に
はダンパは設けられていないから、床122内へ導入さ
れる空気の流量、従って、床材料の密度は、供給管14
4が配置されている前壁112からドレン管146が配
置されている後壁114の方に向って増大する。床内に
おける床材料の密度のこのような変化の結果として、ノ
ズル150の直ぐ上にある床122の下方部分内の粒状
材料の部分は、床材料供給管144からの粒状材料のド
レン管146の方に向っての循環を誘引させるような態
様に流動化される。床122の上方部分においては粒状
材料は、第5図に矢印で示されるように反対の方向に循
環する。
れ、充気室126内を上昇し、充気室区画134.13
6.138へ流入し、ノズル150内へ流入する。区画
134.136を通る空気の流量はダンノξ140.1
42によってそれぞれ制御される。空気は、ノズル15
0を通り、有孔板124の平面よシ上の平面において床
122内へ噴出する。先に述べたように、ダンノ々14
0および142は、区画134を通る空気の流量が区画
136を通る空気の流量より少くなるようにほぼ第5図
に示される相対位置に調節されている。区画138内に
はダンパは設けられていないから、床122内へ導入さ
れる空気の流量、従って、床材料の密度は、供給管14
4が配置されている前壁112からドレン管146が配
置されている後壁114の方に向って増大する。床内に
おける床材料の密度のこのような変化の結果として、ノ
ズル150の直ぐ上にある床122の下方部分内の粒状
材料の部分は、床材料供給管144からの粒状材料のド
レン管146の方に向っての循環を誘引させるような態
様に流動化される。床122の上方部分においては粒状
材料は、第5図に矢印で示されるように反対の方向に循
環する。
次いで、点火ノ々−す152が付勢され、床内の材料を
所定の温度に達するまで加熱し、材料供給管144およ
び吸収材供給管から追加の粒状材料および吸収材料が必
要に応じて床122の上面上へ供給される。
所定の温度に達するまで加熱し、材料供給管144およ
び吸収材供給管から追加の粒状材料および吸収材料が必
要に応じて床122の上面上へ供給される。
床122が流動化され、所定の高温に達した後は、点火
バーナ152は不作動にされるが、供給管144は粒状
燃料を所定の供給割合で床の上面へ分配し続ける。上述
したように、流動化空気を区域によって異る流量で床内
へ導入し、床の密度を変えることの結果として、床材料
に運動量が与えられ、床材料の良好な循環が誘引される
ことにより粒状材料の優れた混合および分配が得られる
。
バーナ152は不作動にされるが、供給管144は粒状
燃料を所定の供給割合で床の上面へ分配し続ける。上述
したように、流動化空気を区域によって異る流量で床内
へ導入し、床の密度を変えることの結果として、床材料
に運動量が与えられ、床材料の良好な循環が誘引される
ことにより粒状材料の優れた混合および分配が得られる
。
これによシ、粒状材料の滞留時間が長くなシ、従つて反
応効率を相当に高める。また、有孔板124の上面とノ
ズル150の上端との間に存在する粒状材料の停滞層は
、有孔板のだめの断熱層の役割を果す。
応効率を相当に高める。また、有孔板124の上面とノ
ズル150の上端との間に存在する粒状材料の停滞層は
、有孔板のだめの断熱層の役割を果す。
加熱すべき水などの流体は、管寄せ154.156へ通
され、そこから並列的に、あるいは順次に壁112.1
14.116の管118を通して通流せしめられ、流動
床から熱を吸収した後、更に追加の処理を受けるために
外部の装置へ送られる。
され、そこから並列的に、あるいは順次に壁112.1
14.116の管118を通して通流せしめられ、流動
床から熱を吸収した後、更に追加の処理を受けるために
外部の装置へ送られる。
第6〜7図の実施例は、第5図の実施例と一似しており
、同一の部品は同一の参照番号で示されている。第6〜
7図の実施例においては、充気室126内の仕切板およ
びダンAが省除され、有孔板124のノズル挿通孔、従
ってノズル1500間隔が、変えられている。詳述すれ
ば、孔、従ってノズル1500間隔は、第6.7図でみ
て左から右へ、即ち、材料供給管144が配置されてい
る前壁112からドレン管146が配置されている後壁
114の方に向って漸次小さくされている。
、同一の部品は同一の参照番号で示されている。第6〜
7図の実施例においては、充気室126内の仕切板およ
びダンAが省除され、有孔板124のノズル挿通孔、従
ってノズル1500間隔が、変えられている。詳述すれ
ば、孔、従ってノズル1500間隔は、第6.7図でみ
て左から右へ、即ち、材料供給管144が配置されてい
る前壁112からドレン管146が配置されている後壁
114の方に向って漸次小さくされている。
従って、ノズル150の本数、従って床122内へ導入
される空気の流量は、左から右へ漸次増大し、床材料の
密度はこの方向に漸次減少する。かくして、床材料に先
の実施例の場合と同様な運動量が与えられ、第6図に矢
印で示される方向の循環が誘引され、床材料の良好な分
配、混合および滞留時間を保証する。
される空気の流量は、左から右へ漸次増大し、床材料の
密度はこの方向に漸次減少する。かくして、床材料に先
の実施例の場合と同様な運動量が与えられ、第6図に矢
印で示される方向の循環が誘引され、床材料の良好な分
配、混合および滞留時間を保証する。
上述した各実施例に本発明の範囲から逸脱することなく
いろいろな変更を行うことができる。例えば、上述した
目的および結果が得られる限り、ノズルの形態、本数、
配置、向きなどをいろいろに変更することができる。ま
た、水を床に対して熱交換関係に慣用の態様で循環させ
るだめの一連の熱交換管を囲い体内に設けることができ
る。
いろいろな変更を行うことができる。例えば、上述した
目的および結果が得られる限り、ノズルの形態、本数、
配置、向きなどをいろいろに変更することができる。ま
た、水を床に対して熱交換関係に慣用の態様で循環させ
るだめの一連の熱交換管を囲い体内に設けることができ
る。
以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明は
これに限定されるものではなく、本発明の精神および範
囲から逸脱することなくいろいろな改変が可能であるこ
とは当業者には明らかであろう。
これに限定されるものではなく、本発明の精神および範
囲から逸脱することなくいろいろな改変が可能であるこ
とは当業者には明らかであろう。
第1図は本発明の流動床式熱交換器の一実施例の立断面
図、第2図は第1図の熱交換器を、その床材料を省略し
て示す縮少平面図、第3図は、本発明の流動床式熱交換
器の他の実施例の立断面図、第4図は第3図の熱交換器
の平面図、第5図は本発明の熱交換器の更に別の実施例
の立断面図、第6図は更に別の実施例の立断面図、第7
図は第6図の熱交換器の縮少平面図である。 図中、10は囲い体、12は前壁、14は後壁、】6.
17は側壁、18は管、24は有孔板、26は充気室、
28は入口、3oはダンパ、32は材料供給管、34は
ドレン管、36は空気分配管(ノズル)。 特許出願人 フォスター・ホイーラー・エナージイ・
第1図 I2Il
図、第2図は第1図の熱交換器を、その床材料を省略し
て示す縮少平面図、第3図は、本発明の流動床式熱交換
器の他の実施例の立断面図、第4図は第3図の熱交換器
の平面図、第5図は本発明の熱交換器の更に別の実施例
の立断面図、第6図は更に別の実施例の立断面図、第7
図は第6図の熱交換器の縮少平面図である。 図中、10は囲い体、12は前壁、14は後壁、】6.
17は側壁、18は管、24は有孔板、26は充気室、
28は入口、3oはダンパ、32は材料供給管、34は
ドレン管、36は空気分配管(ノズル)。 特許出願人 フォスター・ホイーラー・エナージイ・
第1図 I2Il
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)粒状材料の床を支持するようンなされた有孔板と、
該粒状材料を流動化させるために前記有孔板の複数の孔
を通して空気を導入するための空気導入手段と、粒状材
料を前記床へ供給するだめの材料入口手段と、使用ずみ
の床材料を排出するために前記床に連通ずるように接続
されたドレン手段と、前記空気を受取るために前記有孔
板の6孔に連結されており、前記材料入口手段からドレ
ン手段へ向う方向への床材料の循環を誘引するように該
空気をドレン手段の方へ向って差向けるための空気差向
は手段とから成る流動床式熱交換器。 2)粒状材料の床を支持するようになされた板と、粒状
材料を接床へ供給するための材料入口手段と、使用ずみ
の床材料を排出するために前記床に連通ずるように接続
されたドレン手段と、流動化用空気を前記床に沿って前
記材料入口手段からドレン手段の方に向って漸次変化す
る流量で該床内へ導入するための空気導入手段とから成
る流動床式熱交換器。 3)粒状材料の床を支持するようになされた板と、粒状
材料を接床の第1の部分へ供給するだめの材料入口手段
と、使用ずみの床材料を接床の第2の部分から排出する
ために接床に連通ずるように接続されたドレン手段と、
床の第1部分へ導入される空気の流量と床の第2部分へ
導入される空気の流量とが異るような態様で接床を流動
化させるために床内へ空気を導入するだめの空気導入手
段とから成る流動床式熱交換器。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US317979 | 1981-11-03 | ||
US06/317,979 US4397102A (en) | 1981-11-03 | 1981-11-03 | Fluidized bed heat exchanger incorporating induced circulation utilizing directional and/or differential bed fluidization |
US322310 | 1981-11-17 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5885096A true JPS5885096A (ja) | 1983-05-21 |
JPS635674B2 JPS635674B2 (ja) | 1988-02-04 |
Family
ID=23236101
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57192354A Granted JPS5885096A (ja) | 1981-11-03 | 1982-11-01 | 流動床式熱交換器 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4397102A (ja) |
JP (1) | JPS5885096A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH074615A (ja) * | 1993-03-01 | 1995-01-10 | Foster Wheeler Energy Corp | 炉ストリップ空気装置を有する流動床反応器及び排出された炉固体の熱含量の減少と燃焼効率の増加のための方法 |
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JPS58154702A (ja) * | 1982-03-09 | 1983-09-14 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | 撹拌流動層型気相重合装置のガス分散板 |
US4592722A (en) * | 1984-06-08 | 1986-06-03 | Lightweight Processing Co. | Process and apparatus for forming lightweight inorganic aggregate |
GB2182579B (en) * | 1985-11-12 | 1990-01-04 | Coal Ind | Improvements in or relating to fluidised beds |
JPH07104105B2 (ja) * | 1987-03-17 | 1995-11-13 | 株式会社小松製作所 | 長軸流動層炉の流動均一化方法 |
US5105559A (en) * | 1990-03-01 | 1992-04-21 | Foster Wheeler Energy Corporation | Flow-seal fluidization nozzle and a fluidized bed system utilizing same |
US5286188A (en) * | 1992-09-11 | 1994-02-15 | Foster Wheeler Energy Corporation | Uni-directional anti-backsifting fluidization nozzle and a fluidized bed system utilizing same |
US5395596A (en) * | 1993-05-11 | 1995-03-07 | Foster Wheeler Energy Corporation | Fluidized bed reactor and method utilizing refuse derived fuel |
DE19904147C2 (de) * | 1999-02-03 | 2001-05-10 | Herbert Huettlin | Vorrichtung zum Behandeln von partikelförmigem Gut |
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Family Cites Families (4)
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-
1981
- 1981-11-03 US US06/317,979 patent/US4397102A/en not_active Expired - Lifetime
-
1982
- 1982-11-01 JP JP57192354A patent/JPS5885096A/ja active Granted
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS635674B2 (ja) | 1988-02-04 |
US4397102A (en) | 1983-08-09 |
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