JP2005520112A - 孔のあいた翼付きのプレートを備えたベルトコンベヤの使用による遊離した材料の抽出／冷却器 - Google Patents

孔のあいた翼付きのプレートを備えたベルトコンベヤの使用による遊離した材料の抽出／冷却器 Download PDF

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Abstract

流動床ボイラおよび種々の工業プロセスにより生成されるばらばらの高温材料の抽出装置／冷却装置である。本出願の装置は基本的に、上述の高温材料が重力によって通過するランナ６を通してボイラ４の燃焼室へ接続される封止された金属容器手段５から構成される。容器５の内部に金属ベルトコンベヤ２を有する走行手段が設けられ、そのコンベヤの作動は適切な動力手段により制御され、ランナから出る高温材料３がそのようなベルトコンベヤ上に載置され、排出区域７へ向けて移動する連続層を形成する。その材料の冷却は、高温のばら材料と外部から吹込まれる冷却空気流との間の対流熱交換を通して、および同一の材料３とコンベヤベルト２との間の伝導熱交換を通して主に達成される。冷却プロセスの効率を向上するために、コンベヤベルトのプレートに適切なスロット１６が設けられ、高温材料を載せた走行する連続床のベースに達するように、そのスロットを通して冷却空気を流すことができる。さらに上述のプレートには、搬送される材料中に突出しながら作動する適切な伸張部を設けることができるので、伝導熱交換に好適な表面が増加する。

Description

本発明は、燃焼、焼付けおよび焼結などの種々の工業プロセスにおいて発生される、流動床ボイラにより生成される重い灰、鋳物砂、焼結粉末、セメント、スラグまたは細かい粒子サイズの鉱物のような細かい粒子サイズの固形ばら材料の抽出装置／冷却装置に関する。
現在、８００乃至９００°Ｃ近くの温度で燃焼室から出る流動床ボイラ内の灰の抽出と冷却に多く使用されるシステムは、水で内部と外部が冷却されるスクロールから構成される。このシステムの使用には依然かなりの不都合があり、それらを以下に簡単に説明する。
・シリカのような摩耗材料の含有量が多いことからくる灰がスクロールの寿命に及ぼす摩耗作用による高い摩耗
・水損失に伴う金属の急激な破壊による大幅な摩耗や、水の急速な蒸発による爆発の可能性との危険
・システムが受ける急速な摩耗によるＭＴＢＦ（平均故障間隔）の減少
・通過ポートよりも大きい寸法の硬質材料から起こるスクロールの急速な目詰まりの可能性
・回収できない灰の全ての熱量の環境中への分散
発明を解決するための手段
上述の問題と不都合は、特許請求の範囲の特徴部分に記載された本発明の抽出装置／冷却装置により解決される。
本発明の特徴、目的および利点は、下記の説明やいくつかの実施例に対応する添付図面により限定されない方法でさらに明確になる。
発明を実施する解決するための最良の形態
本発明において説明される抽出装置／冷却装置１は、特にボイラ４から出る重い灰と他の燃焼生成物のような高温でばら材料３の抽出と冷却をおこない、かつ鋼製ベルトコンベヤ２を有する走行手段を備え、そのコンベヤは封止された金属容器５中に適切に挿入され、かつ適切な（図面には図示されない）動力手段を通して移動するように制御される。
灰３は重力によりボイラ４の燃焼室から出て、垂直ランナ６を通過して下方にある金属ベルトコンベヤ２上に載置され、連続床を形成して排出区域へ向けて移動する。ベルトコンベヤ２とランナ６との間の距離は、材料３の予想される最大片が通過できるようなものでなければならない。
ランナ６は、システムの作動中にボイラ４の燃焼室の環境と金属容器５の環境との間の必要な隔離を確実にするために材料で常時充填されなければならない。このためには、ベルトの走行速度に作用するレベルゲージはそのレベルを一定に維持する。さらにボイラ４の灰のレベルが極限限度未満に下がるときはオンオフ弁８が作動し、それ自体が閉じて燃焼室が金属容器５と連通するのを防止する。
下記の機能を提供するために、弁が金属ベルトコンベヤ２上の材料３の排出区域においてランナ６上に組込まれる。
・灰３が非常に流動性があると判明したときに、灰３の送出パイプ６が空になるのを防止する遮断部の形成
・例外的に大きい片を有する材料３の通過の許容
コンベヤベルト２上の材料３の層の厚さは、灰の粒径と特定の冷却要求とを考慮して調整される。上述の厚さが一旦決定されると、灰３の容量は金属ベルト２の走行速度を変えて調整される。
冷却空気は適切な送風機を通して金属容器５内に供給できるか、またはボイラへ既に供給している一次または二次の空気の１台以上の送風機の送出によっても収集できる。
冷却空気が通過する空気取り入れ口１１が、材料３のランナ６の前で、金属容器５の後部下方に位置決めされる。
空気流は取り入れ口１１により吹込まれ、そこにおいて空気流の一部分が排出区域７へ向けてコンベヤベルト２の下方の容器５の底部上を流れ、その排出区域において第１の流れに混合される一方、残りの部分はコンベヤベルト２のプレートに設けられたスロット１６を通して流れ、高温材料３の床の全体の厚さを通して貫通して、その床のベースだけでなく内層も冷却する。
金属コンベヤベルト２のプレートにおけるスロット１６の形状、数および配置は、搬送される材料３がベルト２の下部へ、または金属容器５の底部へ落下するのを避けるように、搬送される材料の種類、量および主に粒径を考慮して決定しなければならない。
第２の流れの２つの冷却部分に使用される空気の部分は、排出区域７に隣接する金属容器５の下部に設けられる調整弁１５を通して適切に調整される。
このようにして、加熱された空気をランナ１４を通してボイラ４の燃焼室中に挿入して一次または二次の空気と混合できるので、高温材料３の冷却段階中に回収された熱風を再び使用できるか、またはその空気を適切にろ過後に大気中に直接放出することができる。
灰３の冷却は、金属コンベヤベルト２が排出区域７へ向けて前方へ走行する間に熱を吸収し、ランナ６へ向けて戻りの走行において熱を空気へ伝える再生式熱交換装置のように作用するので、伝導熱交換を通しても実施される。
特定の作動条件に関して、たとえば、低温での灰の取り出し、または灰のための大きい容積が必要になる場合に、冷却要求に適合する抽出装置／冷却装置１の長さを保有することが可能でないとき、搬送される材料３の熱交換を増加することが必要である。この条件は、上述のコンベヤベルト２と搬送される高温材料３との間の熱交換の表面を増加するために、金属コンベヤベルト２上のプレートに幾つかの伸張部１８を設けることによって冷却をさらに強化することにより達成できる。伸張部１８のサイズ、数および配置は、搬送される材料の種類と、および特定の冷却要求とに従って変えることができる。
灰の冷却の程度を強めるために、金属容器５の上部と側面部内に設けられる空間内１０を流れる空気流９で、金属容器５の上部と側面部を冷却することは可能である。実際は、コンベヤベルトにより移送される高温材料は、上部と側面部において金属容器へ放射により熱を伝達する。
上述の説明に関して、先の説明においてなされた実施例に対する構成部材の幾つかの変更、追加、調整、変形および代替を限定することなく、かつ上述の特許請求の範囲に記載される保護の範囲から逸脱することなく、機能的に同等な他の構成部材で実施できる。
本発明に係る流動床ボイラ用の高温ばら材料の抽出装置／冷却装置のシステムの線図である。 搬送される高温材料の層内を冷却空気が通過できるようにスロットが設けられた金属ベルトコンベヤを有する走行手段の線図である。 冷却効率を向上するためにピンが設けられたプレートを備える金属ベルトコンベヤを有する走行手段の線図である。 冷却効率を向上するためにピンが設けられた金属ベルトコンベヤを有する走行手段のプレートの断面の線図である。 搬送される材料を冷却する水が流れる内部空間を上部と側面部に設けたコンベヤの断面の線図である。
符号の説明
１ 抽出装置／冷却装置
２ ベルトコンベヤ
３ 高温材料
４ ボイラ
５ 金属容器
６ ランナ
９ 水
１０ 内部空間
１１ 空気取り入れ口
１５ 調整弁
１６ スロット
１８ 伸張部

Claims (8)

  1. 流動床ボイラ４または種々の工業プロセスにより生成される固体でばらばらの高温材料３の抽出装置／冷却装置１であって、ランナ６を通してボイラ４へ接続される封止された金属容器手段５から基本的に構成される抽出装置／冷却装置において、前記容器５内に金属ベルトコンベヤ２を有する走行手段が置かれ、そのコンベヤの動きは、適切な動力付き手段により制御され、そのコンベヤプレート上に適切なスロット１６と伸張手段１８が設けられ、ランナ６から出る高温材料３が重力により燃焼室から出て前記ベルトコンベヤ２上に載置されて材料３の連続床が形成され、その材料の冷却は空気流との対流熱交換を通して、かつ金属ベルトコンベヤ２との伝導熱交換を通して、および／または容器５の水冷された上部と側面部との熱交換を通しておこなわれることを特徴とする抽出装置／冷却装置。
  2. 金属ベルトコンベヤ２のプレートは、前記金属ベルト２の上端を走行するばらばらの高温材料３により形成される連続床の全体層を通して冷却空気が通過できるように適切なスロット１６が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の抽出装置／冷却装置。
  3. 金属コンベヤベルト２のプレートにおけるスロット１６の形状、数および配置は、搬送される材料３が金属容器５の底部へ落下するのを避けるように、搬送される材料の種類、量および主に粒径を考慮して決定されることを特徴とする請求項２に記載の抽出装置／冷却装置。
  4. 空気取り入れ口１１から金属容器５に流入してベルト２のプレート上に設けられるスロット１６を通して流れる空気流の部分を、適切な調整弁１５を通して調整自在であることを特徴とする請求項２に記載の抽出装置／冷却装置。
  5. 金属ベルトコンベヤ２を有する走行手段は、排出区域７へ向けて前方へ走行する間に材料３から熱を吸収し、戻りの走行において熱を空気へ伝える再生式熱交換装置から構成されることを特徴とする請求項１に記載の抽出装置／冷却装置。
  6. 金属ベルトコンベヤ２のプレートは、冷却をさらに高めるために前記コンベヤベルト２と搬送される高温材料３との間の伝導熱交換の表面を増加する伸張部１８が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の抽出装置／冷却装置。
  7. 前記抽出装置／冷却装置１により高温材料３から取出されたエネルギを回収でき、その回収は材料３からの加熱された空気をボイラ４の燃焼室へ導かれる一次または二次の燃焼空気のランナ中に挿入することにより行われることを特徴とする請求項１に記載の抽出装置／冷却装置。
  8. 搬送される材料３の冷却は、水９により冷却される容器５の上部と側面部と高温材料３との間の熱交換により高められ、さらに材料により金属容器５へ向けて放射される熱を取出す水９が流れる内部空間１０により行われることを特徴とする請求項１に記載の抽出装置／冷却装置。

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