JP2631934B2 - 粒状材料抜取流動床反応器 - Google Patents

粒状材料抜取流動床反応器

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JP2631934B2
JP2631934B2 JP4095096A JP9509692A JP2631934B2 JP 2631934 B2 JP2631934 B2 JP 2631934B2 JP 4095096 A JP4095096 A JP 4095096A JP 9509692 A JP9509692 A JP 9509692A JP 2631934 B2 JP2631934 B2 JP 2631934B2
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    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/0015—Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor
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    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
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    • F23C10/00—Fluidised bed combustion apparatus
    • F23C10/18—Details; Accessories
    • F23C10/24—Devices for removal of material from the bed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23M—CASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、流動床反応器、特に、
流動床から逆流する粒状材料を系から抜取る反応器に関
する。
【０００２】
【従来の技術】流動床の使用は、長い間、魅力のある熱
発生方法として認められている。通常の流動床装置にお
いて、空気は、通常、高硫黄瀝青炭と、該石炭燃焼の結
果として放出される硫黄の吸着材料等との燃料混合物を
含む粒状材料の床を保持する穿孔板又は格子を通して通
過する。床を通して空気が通過する結果として、前記床
は、燃料の燃焼を促進する沸騰流体の様に機能する。大
気中に導入される硫黄含有ガスの量をかなり減少させる
ことに加えて、かような装置は、比較的高い熱伝達率、
実質的に均一な床温度、比較的低い温度での燃焼、腐食
及びボイラー汚染の減少等を達成する。
【０００３】装置のこれらの型において、流動床を形成
する粒状材料は、板の穿孔を通して空気プレナムへ、下
方に逆流する傾向にある。これを最小とするために、複
数のノズルを、しばしば前記板の穿孔を通して位置し、
床内へ空気を排出するように設計する。しかしながら、
これらのノズルを用いてさえも、粒状材料の一定量は、
流動床から前記ノズルを通って下方に、かつ空気プレナ
ムへ逆流する。故に、該空気プレナム内では粒状材料が
蓄積され、プレナムを通り、かつ穿孔板を通る流動床内
への空気流を阻止する。更に前記空気プレナム内に蓄積
された粒状材料は、比較的熱く、プレナム内温度を望ま
しくないレベルにまで上昇させる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、空気
等のガスが、空気プレナムから穿孔格子板を通して、粒
状燃焼材料の床内へ通過し、該床を流動化する流動床反
応器を提供することにある。
【０００５】また本発明の別の目的は、流動床から空気
プレナム内へ逆流する粒状材料を該プレナムから抜き取
る上記型の流動床反応器を提供することにある。
【０００６】更に本発明の目的は、空気プレナムを形成
する壁が水冷される上記型の流動床を提供することにあ
る。
【０００７】
【課題を解決する手段】上記及び他の目的を解決するた
めに、本発明の流動床反応器は、複数の直立壁によって
規定されるハウジングと、該ハウジングを横切って延伸
し、且つ粒状燃焼材料を受け取る燃焼区域とガスを受け
取るプレナム区域とを該ハウジング内に規定する板とを
備える流動床反応器であって、該板は、該燃焼区域内で
該燃焼材料を流動化してその燃焼を促進するために、該
ガスを該板を通って上方に通過させる通過手段を含み、
該燃焼区域及び該プレナム区域の各壁は少なくとも一部
が複数の管により形成され、前記流動床反応器は、該管
を通して流体を循環させ、該燃焼区域及び該プレナム区
域の該壁を冷却する循環手段を備え、前記プレナム区域
を規定する前記壁の少なくとも一つは内方に角度を付け
られてホッパーを形成して、前記燃焼区域から逆流する
いかなる粒状材料をも前記通過手段を通って前記プレナ
ム区域から該ホッパーの下方部分に向け、前記流動床反
応器は、前記プレナム区域から全ての粒状材料を抜き取
る、該ホッパーの下方部分に配置したスクリューコンベ
アーを更に備えることを特徴とする。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の好ましい実施態様を図面に基
づいて具体的に説明するが、本発明はこれらに限定され
るものではない。
【０００９】図面を参照しながら、参照番号１０は、一
般に、ボイラー、燃焼器、蒸気発生器、あるいは同様の
他の型の装置の形態でもよい本発明の流動床反応器の囲
包体を示す。前記囲包体１０は、前壁１２、後壁１４、
二つの側壁１６及び１８（図２）からなる。図２に示す
ように、各壁は、複数の垂直に延伸する管２０により形
成され、該管２０は平行関係にて離隔配設され、複数の
細長いフィン２２により互いに接続される。前記フィン
２２は、管２０の全長にわたって延伸し、各管の直径方
向に対向した部分に隣接する管の間において接続され、
気密壁を形成する。
【００１０】囲包体１０の上部は、図示の簡便さのため
に示していないが、対流区域、屋根及び燃焼ガスを囲包
体から、分離器へ排出することを可能とする出口等を含
むことを理解されたい。
【００１１】穿孔格子板２４は、前記囲包体１０を横切
って水平方向に延伸し、前記囲包体を上部燃焼区域２６
と下部プレナム２８とに分割する。一般に参照番号３０
により示される粒状材料の床は、前記板２４上に設けら
れる。床３０は、瀝青炭等の燃料材料及び燃料材料の燃
焼により放出される硫黄を吸着するための石灰等の吸着
剤等の別個の粒子の混合物を含んでもよい。粒状燃料材
料を囲包体１０内に導入するための入口３２が設けら
れ、更に同様な態様にて粒状吸着材料を導入するために
別の入口が設けられてもよいことを理解されたい。
【００１２】図面からは明らかではないけれども、更に
前記板２４は、壁１２、１４、１６及び１８に関して上
述された態様にて、フィンにより接続された、離隔され
た複数の平行な管により形成されることを理解された
い。図１に示すように、板２４の左手部分は、下方かつ
内方に向かって、ある角度にて、そして垂直に曲げら
れ、板２４の下に延伸する後壁１４の部分も板２４に向
かって下方かつ内方に曲げられる。こうして、空気プレ
ナム２８は、図１に示すようにホッパーの形態をとる。
【００１３】複数のノズル２３は、板２４の水平部分を
形成するフィンを通して形成された離隔した開口を通し
て延伸する。各ノズル２３は、後述するように、プレナ
ム２８から空気を受け取り、床３０内へ排出するように
なっている。
【００１４】キャップ、すなわち下部ハウジング２８ａ
は、プレナム２８の下部に設けられ、スクリューコンベ
アー３４は、その細長いビットの形態で受け取り、図２
に示すように、回転時に材料を右から左へと送る。スク
リューコンベアー３４は、上部板３８とキャップ２８ａ
の延長部とにより形成されたダクト３６内へ延伸する。
【００１５】空気ダクト４０（図１）は、外部源から圧
縮空気をプレナム内へ導入するためにプレナム２８と連
通する。
【００１６】ヘッダー４２ａ及び４２ｂは、それぞれ壁
１２及び１４の下部端に設けられ、ヘッダー４４ａ及び
４４ｂ（図２）は、それぞれ壁１６及び１８を形成する
管の端部に設けられる。同様なヘッダー（図示せず）
が、壁１２、１４、１６及び１８を形成する管の上部端
に設けられることを理解されたい。
【００１７】図示の簡便さのために、蒸気ドラム４８
を、囲包体１０の上に位置し、降下管５０によりヘッダ
ー４２ａに接続した状態で示す。蒸気ドラム４８もま
た、供給水の供給、蒸気出口パイプ及び適当な降下管、
パイプ、ヘッダー等（図示せず）に、壁１２、１４、１
６及び１８を形成する管の上部端及び板２４を形成する
管の端部に接続し、壁１２、１４、１６及び１８と板２
４とを通して通過する際に加熱される水等の流体の循環
流を確立することを理解されたい。
【００１８】パイプ５２は、床３０と連通して後壁１４
を通って延伸する。図面には示していないが、パイプ５
２は分離器に接続され、燃焼チャンバー２６の上部部分
より燃料ガス、燃焼ガス及び随伴粒状材料の混合物を次
いで受け取ることを理解されたい。分離器を操作し、ガ
スから粒状材料を分離し、粒状材料を再循環用パイプ５
２へ向け、床３０へ戻す。
【００１９】操作時において、圧縮空気はダクト４０を
経由してプレナム２８内へ導入され、ノズル２３を通し
て囲包体１０の燃焼区域２６内及び床３０内へ通過す
る。かようにして、導入された空気の流速は、必要に応
じて粒状材料の床を流動化するように調節され、流速が
増加するにつれて、密度が減少する。
【００２０】次いで、着火バーナー（図示せず）等が点
火され、床内で、温度が燃焼のための所定のレベルに達
するまで材料を加熱し、必要に応じて追加の粒状燃料材
料は、フィーダー３２を経由して、床３０の上部表面に
排出される。
【００２１】前記にしたがって、床３０が流動化され、
所定の上昇温度に到達した後、所定の供給速度に従っ
て、粒状材料が床３０の上部表面に継続的に供給される
間、着火バーナーが切られる。
【００２２】床３０から、ノズル２３を通してプレナム
２８内へ、下方へ通過する粒状燃料材料の逆流は全て重
力により、プレナムの下部キャップ２８ａ及びスクリュ
ーコンベアー３４内に向かって落下する。スクリューコ
ンベアー３４を操作し、図２に示すように、処理のため
に、出口導管３６へ右から左方向に燃料を排出する。
【００２３】水が、蒸気ドラム４８及びヘッダー４２
ａ、４２ｂ、４４ａ及び４４ｂを含む流体回路を通して
通過し、該ヘッダーは壁１２、１４、１６及び１８を形
成する管の上端部に配設され、燃焼区域２６内で発生し
た熱を流体に伝達する。故に、流体は蒸気に変換され、
流体回路を経由して系の外部に通過する。
【００２４】板２４の下に延伸する壁の部分及びプレナ
ム２８の一方の側部を形成する板２４の部分を含む壁１
２、１４、１６及び１８を通る冷却流体の通路は、プレ
ナム２８内の温度を許容レベルに維持する。
【００２５】本発明の反応器はいくつかの利点を享有す
る。例えば、水冷密封囲包体１０は耐火物の使用、従っ
て維持を最小とする。更に板２４とプレナム２８を形成
する構造の両方が、炉と共に熱的に膨張する。故に熱い
膨張接合を除去し、構造的損傷を減少させる。
【００２６】本発明の範囲から逸脱しない限りにおい
て、上記内容にいくつかの変更がなされてもよいことを
理解されたい。例えば、抜取手段は、空気圧処理装置、
ドラッグコンベア等の形態において存在してもよい。
【００２７】他の変更及び置換は、上記開示に含まれて
いるものであり、場合によっては、本発明のいくつかの
特徴が他の特徴から独立して実施されることがある。し
たがって、本明細書の特許請求の範囲は発明の範囲に含
まれる態様において広く解釈できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の流動床反応器を示した概略図
である。
【図２】図２は、図１の２−２線に沿って切り取った拡
大垂直断面図である。

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の直立壁によって規定されるハウジ
    ングと、該ハウジングを横切って延伸し、且つ粒状燃焼
    材料を受け取る燃焼区域とガスを受け取るプレナム区域
    とを該ハウジング内に規定する板とを備える流動床反応
    器であって、該板は、該燃焼区域内で該燃焼材料を流動
    化してその燃焼を促進するために、該ガスを該板を通っ
    て上方に通過させる通過手段を含み、該燃焼区域及び該
    プレナム区域の各壁は少なくとも一部が複数の管により
    形成され、前記流動床反応器は、該管を通して流体を循
    環させ、該燃焼区域及び該プレナム区域の該壁を冷却す
    る循環手段を備え、前記プレナム区域を規定する前記壁
    の少なくとも一つは内方に角度を付けられてホッパーを
    形成して、前記燃焼区域から逆流するいかなる粒状材料
    をも前記通過手段を通って前記プレナム区域から該ホッ
    パーの下方部分に向け、前記流動床反応器は、前記プレ
    ナム区域から全ての粒状材料を抜き取る、該ホッパーの
    下方部分に配置したスクリューコンベアーを更に備える
    ことを特徴とする流動床反応器。
  2. 【請求項２】 前記板は少なくとも一部が複数の管によ
    って形成され、前記循環手段は流体を該管を通って循環
    させて該板を冷却するように適合される請求項１の流動
    床反応器。
  3. 【請求項３】 前記板を形成する前記管は下方に延伸
    し、且つ前記角度を付けられた壁に向かって内方に角度
    を付けられて前記ホッパーを形成する請求項２の流動床
    反応器。
  4. 【請求項４】 前記プレナム区域の二つの相対向する壁
    が互いに向かって内方に角度を付けられて前記ホッパー
    を形成する請求項１の流動床反応器。
  5. 【請求項５】 前記通過手段が前記板内の穿孔を通って
    延伸する複数のノズルを含む請求項１の流動床反応器。
JP4095096A 1991-04-15 1992-04-15 粒状材料抜取流動床反応器 Expired - Lifetime JP2631934B2 (ja)

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US68473791A 1991-04-15 1991-04-15
US684,437 1991-04-15

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JPH05113204A JPH05113204A (ja) 1993-05-07
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CA2065761A1 (en) 1992-10-16
EP0509684A2 (en) 1992-10-21
EP0509684A3 (en) 1993-06-23
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