【発明の詳細な説明】
固体材料を再循環しつつ加圧流動床の燃焼を行う方法および燃焼プラント
発明および先行技術の背景
本発明は、燃焼ガスを形成しながら燃料の燃焼を行うよう意図された加圧流動
床を封入するよう設けられた燃焼室と、加圧流動床に下方から酸素含有ガスを供
給する手段と、前記燃焼ガスを精製する精製装置とを備え、前記精製装置が、粒
状材料を前記燃焼ガスから分離するよう配置された分離部材と、分離部材と燃焼
室とを接続する流路を備えて分離された材料を燃焼室に再循環するよう配置され
た装置とをそなえる燃焼プラントに関する。さらに、本発明は、加圧流動床を囲
む燃焼室内で燃焼を行う方法に関し、酸素を含むガスを下から床に供給するステ
ップと、燃料を床に供給するステップと、燃焼中に形成された燃焼ガスを収集す
るステップと、固体材料を前記燃焼ガスから分離するステップと、分離した固体
材料を燃焼室に再循環させるステップとを含む。
粒状不燃性材料の床で異なる燃料を燃焼させ、この床には、床が流動化するよ
うな方法でノズルを通して下から燃焼空気を供給することが知られている。流動
床の異なるタイプのこのような燃焼間には違いがあり、異なる原理により、異な
る状況で運転される。第１に、大気圧の床と加圧した床との間に違いがある。大
気圧の床と比較して、加圧した流動床は、高い効率によって、プラントのサイズ
が小さくてもかなりの効果が得られ、燃焼が環境および経済的観点から、有利な
状態で生じることを特徴とする。加圧した床は、作動時の圧力降下がより大きい
ので、大気圧の床より高くされることがある。大気圧床のうち、いわゆる循環床
が頻繁に使用され、ここで床の材料は、床に再循環されるために分離装置を通っ
て循環することができる。このような方法で、未燃焼になる可能性がある燃料を
再循環することができ、これで燃焼の効率が改善され、１次硫黄の吸収に使用さ
れない吸収材料も再循環することができ、これは燃焼による汚染物質の排出を減
少させる。しかし、このような循環床は流動化速度が比較的速く、典型的なケー
スでは５〜１２ｍ／ｓのオーダーである。流動化速度とは、粒子がない場合に燃
焼室を通るガスの速度を意味する。
これは、例えば床に設けられた流管構成などに、その寿命を大幅に減少させるよ
うな腐食の問題を生じる。さらに、流動化速度が比較的遅いいわゆる気泡床を識
別することができ、これは典型的なケースでは０．５〜２ｍ／ｓである。このよ
うな床は、垂直方向に比較的良好に画成され、燃焼室の床の上に空間、いわゆる
フリーボードが形成される。このフリーボード内には、循環床と比較して少ない
量の塵粒があるが、フリーボードでの圧力降下は基本的にない。
最近、燃焼室を出た燃焼ガスを、固体材料を分離するサイクロンに供給し、燃
焼室へと再循環することによって、加圧床にも特定の循環を設ける試みがされて
いる。再循環によって吸収剤の利用度及び燃焼効率に関して所望の効果を完全に
獲得するため、固体材料は流動床の底部で供給するとよい。つまり、床およびサ
イクロンにある典型的なケースでは約０．５バールの圧力低下を克服しなければ
ならない。
この圧力低下を克服するため、再循環パイプの端部に、好ましくは垂直に例え
ばセル供給タイプの投与装置を設け、サイクロンを燃焼室に接続するよう示唆さ
れている。投与装置は、パイプ上に設けられ、通常のケースではシャッターを閉
位置に保持する重量を有する回転式シャッターを備える。パイプ内の材料の量が
十分な場合は、その重量がシャッターの重量を上回り、つまりシャッターが開放
して材料が放出される。このような装置は、固体材料の再循環が断続的になる。
しかし、このような装置は、床内で生じる動作とその動作によって生じる力のせ
いで、流動床の環境で意図される方法では機能しない。さらにこの装置は、攻撃
的で、侵食性で腐食性の環境で、装置が早期に破壊に至る。
別の解決策は、ベッド内に配置され、材料の柱が蓄積される垂直部分を有する
Ｌ字弁である。流路を通る材料の流れを提供するため、このような装置では、ガ
スをＬ字弁の下部分に射出し、安定性を抵抗するために、材料の柱の高さを連続
的に測定しなければならず、これは実際の環境では不可能ではないまでも、非常
に困難である。
SE-B-460 148は、この圧力低下を克服する別の方法を示唆する。SE-E-460 148
は、燃焼ガスを形成する間に燃料を燃焼するため、加圧した流動床を囲む燃焼室
を有する燃焼プラントを開示する。さらに、プラントは幾つかの段階で前記燃焼
ガスを精製する。第１段階では、粒状材料をサイクロンによって燃焼ガスから分
離し、
サイクロンの下の収集室に供給する。未燃焼燃料および吸収剤材料の使用を改良
するため、水平の再循環流路を介して、収集された塵粒が燃焼室に戻される。再
循環は、材料を燃焼室内に吹き込む空気式エジェクタによって達成される。しか
しながらこのような空気噴射は、非常に高価である。吸収剤の利用度および燃焼
効率の利得は、１次空気をエジェクタに提供する圧縮機の影響で失われる。さら
にこの方法は、侵食を生じさせない。
燃焼ガスから分離された固体材料が再循環するということは、再循環された微
小部分が床の質量の１０〜４０％も提供することがあり、これが床に配置された
管への熱伝達効率に強い影響を与えることに留意されたい。微小部分は、最大径
が約３００〜４００μｍで、平均粒子直径が約５０〜１５０μｍの粒子を備える
。
US-A-4 021 184は、屑材料の燃焼のために開発された燃焼プラントを開示する
。プラントは、再循環流動床用の燃焼室を備える。この文書で開示された床は加
圧されず、プラントは大気圧で作動し、希釈タイプ（希釈相の流動床）である、
つまり流動床が燃焼室全体を満たす。このようなタイプの床は、固体で高温の床
材料の非常に大部分が、燃焼中に形成された燃焼ガスとともに燃焼室から外に運
搬されることを意味する。したがって、塵粒をこれらのガスから分離するサイク
ロンが燃焼室の出口に設けられ、分離した高温の塵粒が、サイクロンを燃焼室と
接続する導管を介して燃焼室へと再循環されることが示唆される。このような方
法で、燃焼室を出る塵粒の熱エネルギーを回収することが可能である。したがっ
て、床、つまり燃焼室全体での圧力降下が低いことにより再循環が獲得できる。
また、導管の端部の言及された弁（細流弁）が恐らく必要である。
EP-B-176 293は、流動床を囲み、燃焼ガスを形成する間に燃料の燃焼を実施す
ることを意図した燃焼室を有する別の燃焼プラントを開示する。床は気泡タイプ
であるが、燃焼室は大気圧で作動する。さらに、プラントは粒状材料を燃焼ガス
から分離し、燃焼室の上に設けられたサイクロンを備える。分離された粒状材料
は、材料を単にパイプを通して自由落下させることにより、パイプを介して床に
戻す。これは、この文書で開示された床の高さが比較的低く、約１ｍであるので
可能である。これによって、圧力低下も比較的小さい。
US-A-4 103 646は、２つの燃焼室を備え、第１燃焼室が高速流動床、つまり流
動
速度が７〜１０ｍ／ｓで、第２燃焼室が「低速」気泡流動床を有するプラントを
開示する。第１燃焼室で形成された燃焼ガスはサイクロンへと導かれ、ここで固
体材料が分離され、第２燃焼室へ供給される。第２燃焼室の底部には固体材料の
放出流路があり、これは空気射出によって第１高速燃焼室へと再循環される。
発明の概要
本発明の目的は、上記の問題を矯正し、効率が改善され、供給される吸収剤の
利用度が改善された燃焼プラントを提供することである。特に、本発明は、燃焼
ガスから分離された固体材料を効果的に加圧流動床に再循環させることを目指す
。
この目的は、最初に限定されたものであり、かつ、再循環装置が、燃焼プラン
トの運転中に材料の柱が形成されるような方法で設けられて、流路の下部分に一
定の流面積を有する通路を形成する受動手段を備え、通路により、材料の柱の重
量が材料を一定の流れで放出できることを特徴とする燃焼プラントによって達成
される。したがって、材料柱の重量だけで、分離した固体粒状材料を燃焼室に連
続的かつ均一に再循環させる。本発明による再循環装置は、圧力差を克服して材
料を材料柱から供給するために、圧縮機や他の駆動部材を必要としないので、製
造面でも運転面でも装置の費用は非常に好ましいものとなる。さらに、材料のイ
ンジェクタ供給による腐食の問題が回避される。したがって、本発明による再循
環流路は、可動構造要素を一切含まないので、非常に高い信頼性を有する。受動
的手段は、燃焼プラントの運転中に形成された材料柱が、燃焼室内の床の高さを
上回る高さを有するような方法で構成されるので、有利である。
本発明の実施形態によると、受動手段は、下からのガスが流路に入るのを防止
するよう配置される。このような方法で、流路内に存在する材料の流動化は起こ
らず、材料の再循環も妨げられない。これにより、受動手段は、流路の下端に設
けられて、下から見ると流路の断面積の大部分を覆うように見える表面を備える
ことができる。
さらなる実施形態によると、前記表面は垂直軸に対して傾斜角を形成し、これ
は約２０〜９０°、好ましくは２１〜３９°になる。このような傾斜した表面に
より、ガスが流路に入るのを防止し、同時に表面は、材料が燃焼室に再循環され
るのを容易にする。表面は、このような好ましい傾斜角度により、材料の滑り面
またはある
種のシュートとして機能する。好ましい実施形態によると、前記表面は、流路に
固定した板で形成してもよい。前記表面は下方に、床を画成する下壁の一部によ
て形成してもよい。この実施形態は、燃焼室の底板内で、流路の真下に位置する
空気射出ノズルを単純に閉じるか除去することにより得られるので、構造的に非
常に単純である。このような構成により、流路は、単にまっすぐ下方向に向くパ
イプで形成してもよい。これにより、前記部分を下壁に対して隆起させることが
できる。
本発明のさらなる実施形態によると、流路は基本的に垂直に延在する。
本発明の別の実施形態によると、受動手段は、少なくとも流路の一部を備え、
これは垂直軸に対して角度を形成する方向に延在する。前記部分は、燃焼室の壁
に口を有することができ、したがって燃焼室への流路の入口を形成するので有利
である。さらに、前記部分は、基本的に垂直面で切断し、燃焼室内で流路の口を
形成することができる。このような方法で、燃焼空気が上方向に流れて流路に入
ることが防止される。
本発明のさらなる実施形態によると、受動手段は単に静止した要素を備え、空
気射出部材、エジェクタ、プロペラ、かき板などの、材料柱を移動させるいかな
るタイプの動的補助部材もない。
本発明の好ましい用途では、燃焼室および分離部材を囲む圧力容器があり、圧
力容器内を大気圧より高い圧力に維持するよう配置された手段がある。これによ
って、床の圧力を約７〜３０バール（ａｂｓ）に維持するよう、満杯で圧力手段
が配置される。床は気泡タイプであることが好ましい。床は２ｍと６ｍとの間の
高さを有することができる。
本発明のさらなる用途によると、再循環流路は燃焼室の中、好ましくは水を加
熱したり蒸気を過熱したりするよう配置され、床に設けられた管構成の下に口を
有することができる。
本発明のさらなる実施形態によると、燃焼室内に分離部材が設けられる。
本発明のさらなる実施形態によると、酸素を含むガスを床に供給する手段は、
床の下に設けたノズルを備え、約０．５〜２．０ｍ／ｓの流動化速度を獲得する
ような方法で、酸素を含むガスを供給するよう配置される。
上記の目的は、最初に規定され、材料の柱が流路内に形成されるような方法で
、
分離した材料を流路に供給し、材料の柱は、その重量だけで、一定の開放面積を
有して流路の下部分に設けられた通路を通って、材料を連続的な流れで再循環さ
せることを特徴とする方法によっても達成される。したがって、燃焼室への材料
の放出は、単に材料の柱の重量によって実施され、エジェクタなどの以前に使用
された補助手段による外部からの影響はない。プラントの運転は、分離部材を通
って材料の柱を上から充填することを保証する。
方法の好ましい実施形態を、請求項２３〜２４で規定する。
図面の簡単な説明
本発明について、次に、例により規定された様々な実施形態により、添付図面
を参照しながら説明する。
図１は、ガスと蒸気のサイクル（後者は開示しない）の組合せを有するＰＦＢ
Ｃ発電所を概略的に開示する。
図２から図５は、燃焼ガスから分離した固体材料のため、本発明による発電所
の燃焼室および再循環流路の様々な実施形態を開示する。
図６から図１２は、再循環流路の様々な実施形態を開示する。
様々な実施形態の詳細な説明
次に、本発明について、いわゆるＰＦＢＣ（加圧流動床燃焼）発電所に関連し
て説明する。しかし、本発明は他のタイプのプラント、特に発電しない燃焼プラ
ントにも適用されることに留意されたい。ＰＦＢＣ発電所、つまり加圧流動床で
粒状燃料を燃焼するプラントを、図１に概略的に開示する。プラントは、圧力容
器２内に収容され、１０4ｍ3のオーダーの容積を有し、例えば７〜３０バール（
ａｂｓ）まで加圧することができる燃焼室１を備える。例えば本実施例のように
空気中の圧縮された酸素を含むガスは、燃焼室１を加圧し、燃焼室１内の床４を
流動化するため、３で圧力容器２に供給される。圧縮空気は、燃焼室１に囲まれ
た床４を流動化するため、燃焼室１の底部に設け概略的に図示された流動化ノズ
ル５を介して燃焼室１に供給される。空気は、約０．５〜２．０ｍ／ｓの流動化
速度を達成するような方法で供給される。床４は気泡タイプで、約２〜６ｍの高
さｈを有することができる。これは不燃性流動床材料、粒状吸収剤および粒状燃
料を備える。循環しない床材料、吸収剤および燃料の粒子サイズは約０．５ｍｍ
と７ｍｍの間である。床材料は、例
えば灰および／または砂を含み、吸収剤は、石灰を含む材料、例えば硫黄や燃焼
中に放出される可能性がある他の望ましくない物質を吸収する苦灰岩または石灰
岩を含む。燃料は、床の約１％を形成するような量が供給される。燃料とは、例
えば坑口炭、褐炭、コーク、ピート、生物燃料、オイルシェール、ペットコーク
、廃棄物、油、水素ガスおよび他のガスなど、燃焼できる全ての燃料を意味する
。床材料、吸収剤および燃料は、概略的に開示される導管６を介して床４に供給
される。燃料は、床４に供給される流動化空気中で燃焼しながら燃焼ガスを形成
する。これは、気泡床４の上に配置された空間７、いわゆるフリーボード内で収
集され、次に流路８を介して分離された部材９、つまり開示された例ではサイク
ロンに導かれる。そこから燃焼ガスはさらに、さらなる精製装置に導かれ、これ
は概略的に１０で開示され、例えば数段階で設けられたサイクロンを備えること
ができる。その後、燃焼ガスは、例えば高温フィルタ１１を介してさらにガス・
タービン１２に導かれ、これは開示された例では高圧段階１３および低圧段階１
４を備える。高圧タービン１３が、高圧圧縮機１５および発電機１６と同じシャ
フト上に設けられ、発電機はこの方法で、高圧タービンによって駆動され、電気
エネルギーを発生する。高圧圧縮機１５は、導管１７を介して圧縮空気を燃焼室
１に送出する。
高圧タービン１３中で膨張した燃焼ガスは、低圧タービン１４に導かれる。低
圧タービン１４を出た燃焼ガスは、まだ節約装置１８内で回収できるエネルギー
を含む。低圧タービン１４は、低圧圧縮機１９と同じシャフト上に設けられ、低
圧圧縮機にはフィルタ２０を介して大気から空気が供給される。次に、低圧圧縮
機１９は低圧タービン１４によって駆動され、その出口から高圧圧縮機１５に第
１段階で圧縮してある空気を提供する。低圧圧縮機１９と高圧圧縮機１５の間に
は、高圧圧縮機１５の入口に供給される空気の温度を下げるため、中間冷却器２
１が設けてある。
さらに、発電所は不図示の蒸気タービン側を備え、流動床４に浸漬された、管
セット２２の形態の配置構成によって示され、管セット２２内で水は循環され、
蒸発し、管と床材料との間の熱交換によって過熱されて、床４内で実行される燃
焼によって発生した熱を受ける。
燃焼室に接続して設けられ、ゼロ段階サイクロンとも呼ばれるサイクロン９内
で、固体粒状材料が燃焼ガスから分離される。この固体粒状材料は、一方で床材
料およ
び灰を備えるが、未燃焼燃料および吸収剤も備える。したがって、この未使用材
料を床４に再循環させ、可能であれば未燃焼燃料を燃焼させ、未使用の吸収剤を
利用することが望ましい。この再循環は、流路２３を備える再循環装置によって
実行される。流路２３は、プラントの運転中に材料の柱２４が流路２３内に形成
されるような方法で構成しなければならない。このように形成された材料の柱２
４は、床４の高さｈを上回る高さｈ’でなければならない。この高さの違いのた
めに、材料が燃焼室１内へと下方向に、開示された例では管セット２２の下にあ
る床４へと下方向に連続的に供給されるような方法で、重量が材料の柱２４の材
料に影響を与える。この高さの差は、流路２３の種々の実施形態の多様性によっ
て設けることができる。流路２３は、例えば円形、長円、長方形、多角形など、
任意の断面を有することができる。図１では、再循環装置は、流路２３の最下部
分にある傾斜した壁２５を備え、これは流路２３と協力して一定の流面積を有す
る通路を形成する。このように、流路２３の口は、傾斜壁２５の最下縁とその上
にある流路２３の縁によって形成される。傾斜壁は、垂直軸に対して傾斜角度ｖ
を有することができ、それは合計して約２０から９０°、つまり極端な場合には
前記垂直軸に対して直角になる。好ましい傾斜角度ｖは約２１°と３９°の間で
ある。傾斜壁２５は、ノズル５から上方向に流れるガスが流路に入るのを防止し
、下方向に流れる材料の摺動表面として機能する。このような方法で、下方向に
流れる材料の柱が形成される。再循環速度を低下させるため、口の開面積は流路
２３の断面積より小さくしてもよい。図１に開示された例の口は、基本的に垂直
な面に完全に位置することに留意されたい。上方向に流れる燃焼空気の一部しか
流路２３に入ることができないので、流路２３内にある材料では流動化は起きな
い。
図２から図５は、再循環流路２３および分離部材９の他の実施形態を開示する
。異なる実施形態で、対応する機能を有する要素には、同じ参照番号が与えられ
ていることに留意されたい。
図２に開示された再循環装置は、流路２３の下部分に比較的穏やかな曲線２６
を備える。この口も、この例では流路２３を基本的に垂直面で切断することによ
って形成する。流路の端にある曲線２６の下接平面は、垂直軸に対して、図１に
開示された例と同じ値を有する角度ｖだけ傾斜する。開示された曲線２６は、上
方向に流
れるガスが流路２３に入るのを防止し、下方向に流れる材料の摺動表面として機
能する通路を形成する。材料の再循環速度を低下させるため、流路２３は、曲線
２６がその上流より小さい断面積でもよい。また、図２に開示されたサイクロン
９は、燃焼室１内に完全に封入される。
図３に開示された再循環装置は、燃焼室１の外部に垂直軸に対して角度ｖを形
成する方向で延存する流路２３を備える。流路２３は、燃焼室１の壁中の通路を
通って延存し、この通路は流路２３の口を形成する。角度ｖは、例えば１０°と
５０°の間で、好ましくは２１°と３９°の間でよい。このような傾斜した再循
環流路２３によって、流路内を上方向に流れるガスの量が減少し、その結果、床
４より上に上方向に延存する材料の柱２４が形成される。材料のこの柱２４の重
量だけで、分離された固体材料が均一かつ連続的に放出されることを保証する。
下方向に流れる固体材料の再循環速度を低下させるために、このケースでも前記
通路での断面積、つまり流路２３の口近傍の断面積が、流路２３のこれより高い
位置での断面積より小さくてもよい。サイクロン９は、この例では燃焼室１の完
全に外部に位置され、概略的に開示されたパイプ導管８を介してこれと接続され
る。図３の流路２３の口は管セット２２と同じ高さに配置されているが、図３に
開示された口は、管セット２３のレベルより下または上に配置できることに留意
されたい。
図４は、基本的に垂直方向に延存する流路２３を有する再循環装置の別の変形
を開示する。このケースでは、再循環装置は、下方向に傾斜する流路２３の部分
２７を備え、これは流路２３内を下方向に流れるガスの量を減少させて、下方向
に流れる固体粒状材料の摺動表面として機能する。部分２７は通路を形成し、こ
れは材料の柱２４が形成され、床４の高さｈを上回る高さｈ’を有するような寸
法である流面積を有する。図４に開示されたサイクロン９は、燃焼室１に封入さ
れ、その上部分、つまりフリーボード７に位置する。
図５は、図２と同様であるが、燃焼室１のフリーボード７内に口を有する流路
２３を有する再循環装置の別の変形を開示する。
図６から図１２は、本発明による再循環装置のさらなる変形を開示する。図６
では、この装置は、図１と同様であるが、下板２５が基本的に垂直軸に対して直
角に延存する流路２３を備える。この実施形態は、製造的見地からは特に単純で
ある。
板２５と流路２３とによって形成された隅には、下方向に流れる材料の蓄積２９
が形成される。この蓄積は、下方向に流れる材料の摺動表面として機能する。図
７に開示された流路２３は、図４と同様の部分２７を有するが、角度ｖで傾斜す
る部分２７の下部分が、傾斜部分２７の上部分に対して流出材料の方向に延長し
ている。このような方法で、流路２３の口は垂直軸に対して傾斜した角度ａを有
する。この実施形態により、流路２３内で上方向に流れるガスの量が減少する。
図８に開示された流路は、図１で開示したものと同様であるが、角度ｖで傾斜し
た板２５は、下から見ると板が流路２３の断面積全体を覆わないような方法で短
くなっている。したがって、流路２３の口は垂直軸に対して角度ｂを形成する。
このような実施形態により、上方向に流れるガスの大部分は、確実に流路２３に
入るのを防止されるが、その一部は材料の柱２４と混合することができる。これ
は、分離した材料中に混合ガスがあることが望ましい特定の用途では望ましいこ
とがる。図９では、流路２３は、板３０と流路２３の間に基本的に外周にある口
が形成されるような方法で、流路２３内に固定される。板３０は、概略的に３１
で開示された数本のバー様の棒によって固定してもよい。板３０には、垂直軸に
対して角度ｖの傾斜を設けてもよいことに留意されたい。図１０で開示された再
循環装置は、燃焼室１の底板３２の真上に口を有する、下方向に完全に開いた流
路２３を備える。流路２３の下に配置された底板３２の部分３３には、基本的に
は底板３２の全表面に設けられる流動化ノズル５がない。このような方法で、ノ
ズル５から上方向に流れるガスは、流路２３に入ってそこにある材料を流動化さ
せるということがない。これにより、材料の柱２４を蓄積し、床１５の下部分に
材料を均一かつ連続的に放出することができる。このように放出された材料は、
その後、ノズル５から上方向に流れるガスのせいで、床内を上方向に運ばれる。
図１１は、図１０のものに似ているが、底板３２に設けられ、流動ノズル１２を
持たない部分３３が、底板３２の他の表面に対して隆起している。図１２の再循
環装置は、下方向に開くじょうご形の円錐延長部ｂ３４を有する流路２３を備え
る。この延長部３４には、１つ以上の取付板３６によって円錐を設ける。延長部
３４およびコア３５は垂直軸に対して円錐角度ｖを形成する。この角度ｖは、先
行する例と同様、２０°と９０°の間、好ましくは２１°と３９°の間である。
本発明は、上記で開示された実施形態に制限されず、以下の請求の範囲の範囲
内で変更し、改造することができる。
本発明の特定の用途では、互いに平行な構成で２つ以上の分離部材９を設ける
と有利である。核分離部材９には、この場合、再循環流路２３を設けることが好
ましい。このような平行な構成は、例えば適切な分離効率を達成するために必要
である。
【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項
【提出日】１９９８年８月５日（１９９８．８．５）
【補正内容】
請求の範囲
１．加圧流動床（４）を囲み、燃焼ガスを形成しながら燃料の燃焼が実行され
ることが意図された燃焼室（１）と、
該加圧流動床（４）に酸素含有ガスを供給する手段と
前記燃焼ガスを精製する精製装置（９、１０、１１）とを備え、前記精製装置
が、前記燃焼ガスから粒状材料を分離するよう配置された分離部材（９）と、分
離部材（９）と燃焼室（１）を接続して、分離した材料を燃焼室（１）へと再循
環するよう配置された流路（２３）を備える装置（２３）を備え、
再循環装置が、燃焼プラントの運転中に流路（２３）内に材料の柱（２４）を
形成するような方法で設けられ、流路の下部分に、一定の流面積を有する通路を
形成する受動手段（２３、２５、２６、２７、３０、３３、３５）を備え、通路
により、材料の柱の重量で材料が通路を通って一定流量で放出されることを特徴
とする燃焼プラント。
２．燃焼プラントの運転中に形成された材料の柱（２４）が、燃焼室（１）内
の床（４）の高さ（ｈ）を上回る高さ（ｈ’）を有するような方法で受動手段を
設けることを特徴とする、請求項１に記載の燃焼プラント。
３．受動手段が、下からのガスが流路（２３）に入るのを防止するよう配置さ
れていることを特徴とする、請求項１および２のいずれか１項に記載の燃焼プラ
ント。
４．受動手段が、流路の下端に設けられ、下から見ると流路（２３）の断面積
の少なくとも大部分を覆う表面（２５、２６、２７、３０、３３、３５）を備え
ることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の燃焼プラント。
５．前記表面（２５、２６、２７、３０、３３、３５）が、垂直軸に対して約
２０〜９０°、好ましくは２１〜３９°の傾斜角（ｖ）を形成することを特徴と
する、請求項４に記載の燃焼プラント。
６．前記表面が、流路（２３）に固定された板（２５、２６、２７、３０、３
５）によって形成されることを特徴とする、請求項４に記載の燃焼プラント。
７．前記流路が、下方に床（４）を画定する下壁（３２）の一部によって形成
されることを特徴とする、請求項４および５のいずれか１項に記載の燃焼プラン
ト。
８．前記部分（３３）が下壁（３２）に対して隆起していることを特徴とする
、請求項７に記載の燃焼プラント。
９．流路（２３）が基本的に垂直方向に延在することを特徴とする、請求項１
および２のいずれか１項に記載の燃焼プラント。
１０．受動手段が、流路（２３）の少なくとも一部（２３、２６、２７）を備
え、これが垂直軸に対して角度（ｖ）を形成する方向に延在することを特徴とす
る、請求項１から９のいずれか１項に記載の燃焼プラント。
１１．前記流路の一部（２３）が、燃焼室（１）の壁に口を有し、したがって
燃焼室（１）への流路（２３）の入口を形成することを特徴とする、請求項１０
に記載の燃焼プラント。
１２．流路の一部（２３、２５、２６）が、燃焼室（１）内の流路（２３）の
口を形成するために、基本的に垂直面で切断されることを特徴とする、請求項８
および９のいずれか１項に記載の燃焼プラント。
１３．受動手段が、単に静的な要素（２５、２６、２７、３０、３３、３５）
を備え、空気射出部材、エジェクタ、プロペラ、かき板など、材料の柱を移動さ
せるためのいかなるタイプの動的補助部材もないことを特徴とする、請求項１か
ら１２のいずれか１項に記載の燃焼プラント。
１４．圧力容器（２）が燃焼室（１）および分離部材（９）を囲み、圧力容器
（２）内で大気圧より高い圧力を維持するよう手段（１５、９）が配置されるこ
とを特徴とする、請求項１から１３のいずれか１項に記載の燃焼プラント。
１５．約７〜３０バール（ａｂｓ）の床（４）の圧力を維持するため、全負荷
状態の圧力手段（１５、１９）が配置されることを特徴とする、請求項１４に記
載の燃焼プラント。
１６．床が、約２ｍと６ｍとの間の高さ（ｈ）を有することを特徴とする、請
求項１から１５のいずれか１項に記載の燃焼プラント。
１７．再循環流路（２３）が、燃焼室（１）の床（４）内で、好ましくは水を
加熱したり蒸気を過熱したりするよう配置されて床（４）内に設けられた管構成
（２２）の下に口を有することを特徴とする、請求項１から１６のいずれか１項
に記載の燃焼プラント。
１８．分離部材（９）を燃焼室（１）内に設けることを特徴とする、請求項１
から１７のいずれか１項に記載の燃焼プラント。
１９．分離部材がサイクロン分離器（９）を備えることを特徴とする、請求項
１から１８のいずれか１項に記載の燃焼プラント。
２０．酸素を含むガスを床（４）に供給する手段（５、１５、１９）が、床（
４）の下に設けられて、約０．５〜２．０ｍ／ｓの流動化速度を獲得するような
方法で酸素を含むガスを供給するよう配置されたノズル（５）を備えることを特
徴とする、請求項１から１９のいずれか１項に記載の燃焼プラント。
２１．加圧流動床を囲む燃焼室内での燃焼方法で、
酸素を含むガスを下から床に供給するステップと、
燃料を床に供給するステップと、
燃焼中に形成された燃焼ガスを収集するステップと、
前記燃焼ガスから固体材料を分離するステップと、
分離された固体材料を燃焼室に再循環させるステップとを備え、
材料の柱が流路内に形成され、材料の柱がその重みだけで、一定の開口面積を
有して流路の下部分に設けられた通路を通って一定の流量で材料を再循環させる
ような方法で、分離された材料が流路に供給されることを特徴とする方法。
２２．このように形成された材料の柱の高さが、床の高さを上回ることを特徴
とする、請求項２１に記載の方法。
２３．下からのガスが流路に入ることが防止されることを特徴とする、請求項
２０および２１のいずれか１項に記載の方法。
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(72)発明者 アンデルソン，ジム
スウェーデン国 エス―612 34 フィン
スパング，ツンラドスベーゲン 17
(72)発明者 アンデルソン，カール―エリック
スウェーデン国 エス―612 41 フィン
スパング，スバルベレベーゲン ６
(72)発明者 アンデルソン，マッツ，シー.
スウェーデン国 エス―612 36 フィン
スパング，グランベーゲン ２
(72)発明者 ブランストロム，ロイネ
スウェーデン国 エス―612 37 フィン
スパング，ピルベーゲン 38
(72)発明者 スケッペ，ホーカン
スウェーデン国 エス―603 65 ノルケ
ピング，フリバクトスガタン ６
(72)発明者 ウェザーバイ，ジョン
イギリス国 ダブリュエイ16 ０ディエイ
チ ナッツフォード，ウエストフィールド
ドライブ 65