JP2715066B2 - 打ち叩き可能な蒸気発生器管群 - Google Patents

打ち叩き可能な蒸気発生器管群

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JP2715066B2
JP2715066B2 JP7316411A JP31641195A JP2715066B2 JP 2715066 B2 JP2715066 B2 JP 2715066B2 JP 7316411 A JP7316411 A JP 7316411A JP 31641195 A JP31641195 A JP 31641195A JP 2715066 B2 JP2715066 B2 JP 2715066B2
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    • F28G7/00—Cleaning by vibration or pressure waves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B21/00—Water-tube boilers of vertical or steeply-inclined type, i.e. the water-tube sets being arranged vertically or substantially vertically
    • F22B21/02—Water-tube boilers of vertical or steeply-inclined type, i.e. the water-tube sets being arranged vertically or substantially vertically built-up from substantially straight water tubes
    • F22B21/20—Water-tube boilers of vertical or steeply-inclined type, i.e. the water-tube sets being arranged vertically or substantially vertically built-up from substantially straight water tubes involving sectional or subdivided headers in separate arrangement for each water-tube set
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    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
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  • Incineration Of Waste (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、蒸気発生器管群装
置及びその操作方法に関し、より詳細には、管群の管の
振動を誘発することによって、小片及び堆積物が前記管
群から除去される前記のような装置及び操作方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】蒸気発生器管群は、当該技術分野におい
てよく知られている。特に、流動床反応器において、熱
い、粒子を含んだガスの流れが、このような蒸気発生器
管群を横切って通過し、管を流れる冷却流体を加熱す
る。管群の主な目的は、冷却流体への熱の伝達を提供す
ることである。しかしながら、それらの位置の結果、こ
れらの管群は、粒状材料の一部が管を叩き、それに付着
するか又はガスの流れから落下することにより、ガスの
流れから粒状材料の一部を除去するよう働く。
【０００３】蒸気発生器管群は、典型的には、蒸気ドラ
ム、蒸気ドラムから下向きに延長し管群を形成する複数
の管、及び蒸気ドラムの下側に位置し管群から冷却流体
を受理する水又は“泥だめ”ドラムを含む。そして、水
ドラムから、冷却流体は蒸気ドラムに戻されるか、又は
冷却流体への更なる熱の伝達のため、反応器の流体流回
路の他の部分を循環する。
【０００４】このような蒸気発生器管群は、煙道ガスか
らの熱の伝達の増加、及びこのような煙道ガスからの粒
状材料の量の減少等の利点を提供する。しかしながら、
このような蒸気発生器管群にも、問題がないとはいえな
い。例えば、材料が管の表面に付着するにつれ、冷却流
体への熱の伝達は減少する。また、過剰の堆積はガスの
流れを妨げ、管群を横切る際の圧力減少を増大させる。
【０００５】他の応用において、管から堆積物を除去す
るのに機械的打ち叩き機が有効であることが証明されて
いる。しかしながら、蒸気ドラム及び水ドラムの質量、
容量及び剛性が、このような蒸気発生器管群の浄化のた
めの手段としての打ち叩きを無効なものとする。従っ
て、これらの堆積物は、典型的には、すす吹き器、又は
他のより望ましくない方法を用いて除去されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、管の振動を誘発することにより、粒状材料の堆積物
を管から除去することができる蒸気発生器管群装置及び
その操作方法を提供することにある。
【０００７】本発明のさらなる目的は、管から冷却流体
を受理するために複数のヘッダーが設けられた蒸気発生
器管群装置及びその操作方法を提供することにある。
【０００８】本発明のさらなる目的は、ヘッダーを打ち
叩き管の振動を誘発することによって、管から粒状材料
を除去することができる上記形式の装置及びその操作方
法を提供することにある。
【０００９】本発明のさらなる目的は、ヘッダーを打ち
叩いて管の振動を誘発するために機械的打ち叩き機が使
用される上記形式の装置及びその操作方法を提供するこ
とにある。
【００１０】本発明のさらなる目的は、管からの堆積物
の除去のための打ち叩きの有効性を増大するために、ヘ
ッダーが、軸方向に整列した対の、複数の列に形成され
た上記形式の装置及びその操作方法を提供することにあ
る。
【００１１】本発明のさらなる目的は、ヘッダーがそれ
らの軸方向に振動する能力を特に妨げることなしに、可
撓性のフィーダーがヘッダーを下降管に連結する上記形
式の装置及びその操作方法を提供することにある。
【００１２】本発明のさらなる目的は、可撓性のフィー
ダーが下方に延長し且つヘッダーと平行で、それにより
フィーダーが、管から除去される小片又は堆積物の通路
の外に位置する上記形式の装置及びその操作方法を提供
することにある。
【００１３】本発明のさらなる目的は、管が複数の列に
形成され、それぞれのヘッダーが管の列と連結され、管
からの小片又は堆積物の除去のための打ち叩きの効率を
増大させる上記形式の装置及びその操作方法を提供する
ことにある。
【００１４】本発明のさらなる目的は、ヘッダーが十分
な間隔を有し、検査及びメンテナンスのため内部の管へ
容易に接近することを可能とする上記形式の装置及びそ
の操作方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】これらの及び他の目的を
達成するために、本発明の蒸気発生器管群は、蒸気ドラ
ム、蒸気ドラムの下方に延長した複数のヘッダー、及び
蒸気ドラムとヘッダーとの間に延長し、蒸気ドラムとヘ
ッダーとを流体流連通する複数の管を含む。ヘッダー
は、ヘッダーを打ち叩くことによりヘッダー及び管の振
動を誘発し、管上に蓄積した小片及び堆積物を除去する
ことが可能な寸法とされる。管は列をなして配置され、
ヘッダーは軸方向に整列したヘッダーの対の列を形成す
るよう配置される。それぞれのヘッダーは、管の列と流
体流連通をなす。機械的打ち叩き機がそれぞれのヘッダ
ーと関連し、ヘッダーを定期的に叩き、ヘッダー及びそ
れに連結された管の振動を誘発し、管上に蓄積した小片
及び堆積物を除去する。可撓性のフィーダーがヘッダー
から下向きに延長し、ヘッダーがそれらの軸方向に振動
する能力を特に妨げることなしに、ヘッダーを下降管に
連結する。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下に本発明の構成及び実施態様
を列挙する。
【００１７】１．蒸気ドラム； 前記蒸気ドラムと流体流連通し、前記蒸気ドラムから下
向きに延長する複数の管； 前記蒸気ドラムの下方に配置された複数のヘッダーであ
って、前記管は前記複数のヘッダーに延長して前記複数
のヘッダーを前記蒸気ドラムと流体流連通させ、前記複
数のヘッダーは、前記複数の管上に蓄積した堆積物が、
前記複数のヘッダー及び前記複数の管の振動を誘発する
ことにより前記複数の管から除去されることを可能とす
る寸法とされたヘッダー； 一部が前記複数のヘッダーの下方に配置される少なくと
も１つの下降管；及び前記複数のヘッダーを前記少なく
とも１つの下降管と流体流連通させる、前記複数のヘッ
ダーのそれぞれを前記少なくとも１つの下降管に連結す
る複数のフィーダーであって、前記複数のヘッダーから
下向きに延長する、可撓性で実質的に垂直な第１の部分
と、前記第１の部分から、前記少なくとも１つの下降管
へ外向きに延長する第２の部分とを含み、前記第１の部
分は、前記複数のヘッダーが叩かれた際前記複数のヘッ
ダーが軸方向に顕著に振動することを可能とするのに十
分な長さと可撓性を持ち、且つ前記第２の部分は前記複
数のヘッダーの下方に整列されているフィーダーを含む
蒸気発生器管群。
【００１８】２．前記複数の管が複数の管の列を形成す
るように配置された前記１記載の蒸気発生器管群。
【００１９】３．前記複数の列のそれぞれが互いに間隔
をあけた関係に延長した前記２記載の蒸気発生器管群。
【００２０】４．前記複数のヘッダーが前記蒸気ドラム
と実質的に平行に延長した前記３記載の蒸気発生器管
群。
【００２１】５．前記複数のヘッダーが、間隔をあけて
軸方向に整列したヘッダーの対の、複数の列を形成する
ように配置された前記４記載の蒸気発生器管群。
【００２２】６．前記複数の管から堆積物を除去するた
めに、前記複数のヘッダー及び前記複数の管の振動を誘
発するための手段をさらに含む前記１記載の蒸気発生器
管群。
【００２３】７．前記複数のヘッダーに対して間隔をお
いた関係に配置され、前記複数のヘッダーを叩き、前記
複数のヘッダー及び前記複数の管の振動を誘発し、前記
管から堆積物を除去するための、複数の機械的打ち叩き
機をさらに含む前記１記載の蒸気発生器管群。
【００２４】８．前記複数のヘッダーが、間隔をあけて
軸方向に整列したヘッダーの対の、複数の列を含む前記
７記載の蒸気発生器管群。
【００２５】９．前記複数のヘッダーが、前記複数の管
の列４つ以下と流体流連通する前記８記載の蒸気発生器
管群。
【００２６】１０．反応器の部品間に粒子を含んだガス
を通すための導管；及び前記導管に連結され、前記導管
の少なくとも一部の下方に延長するホッパーをさらに含
み； 前記蒸気ドラムは前記導管の上方に延長し；且つ前記複
数の管の少なくとも一部が前記導管を通り前記ホッパー
の上方で延長し、前記導管を通る前記粒子を含んだガス
と熱伝達流通する前記１記載の蒸気発生器管群。
【００２７】１１．前記蒸気ドラムが少なくとも１つの
回収ヘッダーに置換された前記１又は１０記載の蒸気発
生器管群。
【００２８】１２．前記複数のヘッダーが、前記導管の
下方の前記ホッパー内に配置された前記１０記載の蒸気
発生器管群。
【００２９】１３．前記少なくとも１つの下降管が前記
ホッパーに隣接してその外側で、前記複数のヘッダーの
下方に延長する前記１２記載の蒸気発生器管群。
【００３０】１４．前記複数のフィーダーのそれぞれ
が、前記ホッパー内の前記複数のヘッダーから下向きに
延長する、可撓性で実質的に垂直な前記第１の部分と、
前記第１の部分から、前記ホッパーの外側の、前記少な
くとも１つの下降管へ外向きに延長する前記第２の部分
とを含む前記１３記載の蒸気発生器管群。
【００３１】１５．前記軸方向に整列したヘッダーの複
数の列が、第１の前方の複数の列と、第２の後方の複数
の列とを含み； 前記複数の管が、前記ヘッダーの第１の前方の複数の列
に連結された第１の複数の管の列と、前記ヘッダーの第
２の後方の複数の列に連結された第２の複数の管の列と
を含み； 前記第２の複数の管の列のそれぞれが前記第１の複数の
管の列のそれぞれより多い管の本数を持つ前記５記載の
蒸気発生器管群。
【００３２】１６．前記第１の複数の管の列のそれぞれ
が、１３本の管の列２列で形成され合計２６本の管の列
であり、前記第２の複数の管の列が２０本の管の列２列
で形成され合計４０本の管の列である前記１５記載の蒸
気発生器管群。
【００３３】１７．蒸気ドラム又は回収ヘッダーと、前
記蒸気ドラムの下方に配置される複数のヘッダーと、前
記蒸気ドラムから前記複数のヘッダーへ下向きに延長し
前記蒸気ドラムを前記複数のヘッダーと流体流連通させ
る複数の管と、一部が前記複数のヘッダーの下方に配置
される少なくとも１つの下降管と、前記複数のヘッダー
を前記少なくとも１つの下降管と流体流連通させる、前
記複数のヘッダーのそれぞれを前記少なくとも１つの下
降管に連結する複数のフィーダーであって、前記複数の
ヘッダーから下向きに延長する、可撓性で実質的に垂直
な第１の部分と、前記第１の部分から、前記少なくとも
１つの下降管へ外向きに延長する第２の部分とを含み、
前記第１の部分は、前記複数のヘッダーが叩かれた際前
記複数のヘッダーが軸方向に顕著に振動することを可能
とするのに十分な長さと可撓性を持ち、且つ前記第２の
部分は前記複数のヘッダーの下方に整列されているフィ
ーダーとを設け； 前記蒸気ドラムから下向きに前記複数の管を経て前記複
数のヘッダーへ冷却流体を通し； 前記複数の管を横切って粒子を含んだガスを通し、それ
により少なくとも一部の前記粒子が前記複数の管上に蓄
積し； 前記複数のヘッダー及び前記複数の管の振動を誘発し、
前記蓄積した粒子を前記複数の管から除去することを含
む蒸気発生器管群の操作方法。
【００３４】１８．前記振動を誘発する工程が、前記複
数のヘッダーを叩くことを含む前記１７記載の方法。
【００３５】１９．分離器、熱回収領域、及び前記分離
器と前記熱回収領域とを連結する導管を設け； 蒸気ドラムと、前記蒸気ドラムの下方に配置された複数
のヘッダーと、前記蒸気ドラムから前記複数のヘッダー
に下向きに延長し、前記蒸気ドラムを前記複数のヘッダ
ーと流体流連通させる複数の管であり、前記複数の管は
前記導管の一部を垂直に横切って延長するよう配置され
る複数の管と、一部が前記複数のヘッダーの下方に配置
される少なくとも１つの下降管と、前記複数のヘッダー
を前記少なくとも１つの下降管と流体流連通させる、前
記複数のヘッダーのそれぞれを前記少なくとも１つの下
降管に連結する複数のフィーダーであって、前記複数の
ヘッダーから下向きに延長する、可撓性で実質的に垂直
な第１の部分と、前記第１の部分から、前記少なくとも
１つの下降管へ外向きに延長する第２の部分とを含み、
前記第１の部分は、前記複数のヘッダーが叩かれた際前
記複数のヘッダーが軸方向に顕著に振動することを可能
とするのに十分な長さと可撓性を持ち、且つ前記第２の
部分は前記複数のヘッダーの下方に整列されているフィ
ーダーとを設け； 前記蒸気ドラムから下向きに前記複数の管を経て前記複
数のヘッダーへ冷却流体を通し； 前記分離器から前記導管を経て前記熱回収領域へ粒子を
含んだガスを通し、それにより前記粒子を含んだガスが
前記複数の管を横切って通過し、少なくとも一部の前記
粒子が前記複数の管上に蓄積し； 前記複数のヘッダー及び前記複数の管の振動を誘発し、
前記蓄積した粒子を前記複数の管から除去することを含
む蒸気発生器管群の操作方法。
【００３６】２０．前記蒸気ドラムからの前記冷却流体
が、前記複数の管の代わりに前記下降管を下向きに通さ
れる前記１９記載の蒸気発生器管群の操作方法。
【００３７】２１．前記振動を誘発する工程が前記複数
のヘッダーを叩くことを含む前記１９又は２０記載の方
法。
【００３８】
【実施例】図面の図１を参照すると、参照番号１０は、
炉１２、分離器１４、及び熱交換面１８Ａ、１８Ｂ及び
１８Ｃを持つ熱回収領域１６を含む本発明の流動床反応
器を一般的に示す。ホッパー２１を持つ導管２０は、分
離器１４を熱回収領域１６に連結し、蒸気発生器管群２
２は、分離器１４と熱回収領域１６との間の導管２０内
に設けられる。
【００３９】ここでより詳細に述べられるように、本装
置及び方法は、図２に表されるような先行技術の蒸気発
生器管群に対し多数の利点を提供する。図２の蒸気発生
器管群は、蒸気ドラム２３と蒸気ドラムを水又は泥だめ
ドラム２５と連結する複数の管２４とを含む。上述のよ
うに、ここで述べられたこのような先行技術の蒸気発生
器管群の欠点のうち、蒸気ドラム２３及び水ドラム２５
の質量、容量及び剛性は、小片又は堆積物を管２４から
除去する手段としての打ち叩きを無効なものとする。
【００４０】図３〜５に示す通り、本発明の蒸気発生器
管群２２は、蒸気ドラム２６、蒸気ドラム２６から下方
に延長する複数の管２８Ａ及び２８Ｂ、ならびに上昇管
２８Ａ及び２８Ｂの下端に連結された多数のヘッダー３
０Ａ及び３０Ｂを含む。かくして蒸気ドラム２６、上昇
管２８Ａ及び２８Ｂ、ならびにヘッダー３０Ａ及び３０
Ｂは流体流連通し、水、蒸気、又は水及び蒸気の混合物
等の冷却流体を、蒸気ドラム２６から下降管３４を経
て、フィーダー３２を経てヘッダー３０Ａ及び３０Ｂへ
通し、最後に上昇管２８を経て蒸気ドラム２６へ戻す。
あるいは、冷却流体は逆の方向にも通される。
【００４１】蒸気ドラム２６は導管２０の上方に配置さ
れ、上昇管２８Ａ及び２８Ｂは離隔された関係に延長し
導管２０の上面壁に形成された開口を通る。従って管２
８Ａ及び２８Ｂの複数の離隔された列は、導管２０を通
って、矢印３１で示される導管２０を通るガス流の一般
的方向に対して垂直に延長する。後に詳細に述べられる
通り、管２８Ａ及び２８Ｂは、導管２０を流れるガスの
通路を乱れさせるように置かれ、また管の列の整列は直
線状又は千鳥状としてこの乱れを増加させることができ
る。
【００４２】管２８Ａ及び２８Ｂは、それらの下端にお
いて、平行に離隔し実質的に水平な複数のヘッダー３０
Ａ及び３０Ｂに連結される。ヘッダー３０Ａ及び３０Ｂ
は、導管２０の下部に配置されたホッパー２１内に配置
される。図５に示す通り、それぞれのヘッダー３０Ａ及
び３０Ｂは、１列以上の管２８Ａ及び２８Ｂに連結され
る。ヘッダー３０Ａ及び３０Ｂは、導管２０内のガス流
に対して垂直に延長した、複数の、軸方向に整列した対
の列を形成する。ヘッダー３０Ａ及び３０Ｂの列は、好
ましくは、検査及びメンテナンスのために、管２８Ａ及
び２８Ｂの内部の列に近づくことができるよう離隔され
る。図４に示す通り、それぞれのヘッダー３０Ａ及び３
０Ｂは、導管２０の幅の半分より僅かに短い長さとする
ことができる。
【００４３】複数のフィーダー３２Ａ及び３２Ｂは、各
々ヘッダー３０Ａ及び３０Ｂを、ホッパー２１の外側に
置かれた複数の下降管３４Ａ及び３４Ｂに連結し、冷却
流体を下降管３４Ａ及び３４Ｂからヘッダー３０Ａ及び
３０Ｂへ、又は逆の方向に通す。それぞれのフィーダー
３２Ａ及び３２Ｂは、好ましくは、ヘッダー３０Ａ及び
３０Ｂから下向きに延長する実質的に垂直な部分と、各
々のヘッダー３０Ａ及び３０Ｂと平行にその下側に延長
し、且つホッパー２１を貫通し下降管３４Ａ及び３４Ｂ
に延長する実質的に水平な部分とを持つ。それぞれのフ
ィーダー３２Ａ及び３２Ｂの垂直な部分は十分な長さと
可撓性を持つ。この十分な長さと可撓性により、フィー
ダー３２Ａ及び３２Ｂは、ヘッダー３０Ａ及び３０Ｂが
打たれた際にヘッダー３０Ａ及び３０Ｂがそれらの軸に
沿って振動する能力を特に妨げることなしに、ヘッダー
３０Ａ及び３０Ｂを下降管３４Ａ及び３４Ｂに連結す
る。後述されるように、これは、ヘッダー３０Ａ及び３
０Ｂを打ち叩くことにより、またはさもなければヘッダ
ー３０Ａ及び３０Ｂならびに管２８Ａ及び２８Ｂに振動
を与えることにより、管２８Ａ及び２８Ｂから小片又は
堆積物を除去することを可能とする。それぞれのフィー
ダー３２Ａ及び３２Ｂの実質的に水平な部分は、各々の
ヘッダー３０Ａ及び３０Ｂの下方に整列され、小片又は
堆積物が管から除かれる際に落下する小片又は堆積物の
通路の外に置かれる。
【００４４】図面においては、下降管３４Ａ及び３４Ｂ
の一部のみが示されている。下降管は、蒸気ドラムを含
む流体流回路の他の領域に延長し、冷却流体を流体流回
路の他の部品へ循環するか、または他の部品から循環す
ることができることが理解される。図３〜５に示される
下降管３４Ａ及び３４Ｂの一部は、ヘッダー３０Ａ及び
３０Ｂの下側且つ導管２０及びホッパー２１の外側に配
置される。下降管３４Ａ及び３４Ｂはフィーダー３２Ａ
及び３２Ｂと流体流連通し、反応器の流体流回路の更な
る循環のために冷却流体をフィーダー３２Ａ及び３２Ｂ
から受理することができる。典型的には、下降管は冷却
流体を蒸気ドラム２６又は流体流回路の他の部分から受
理し、冷却流体を、フィーダー３２Ａ及び３２Ｂを経
て、ヘッダー３０Ａ及び３０Ｂ、管２８Ａ及び２８Ｂへ
通し、蒸気ドラム２６に戻す。
【００４５】図５に示した通り、本実施態様の装置で
は、４つの下降管３４Ａ及び３４Ｂが設けられている。
それぞれの下降管は、各々ヘッダー３０Ａ及び３０Ｂに
延長する４つ以上のフィーダー３２Ａ及び３２Ｂと流体
流連通している。図面からは必ずしも明瞭ではないが、
ボイラー群の前部は、管１３本分の幅を持ち、管２８Ａ
の２つの列として配置され、それぞれのヘッダー３０Ａ
は前部４列のヘッダー３０Ａの列を形成している。ボイ
ラー群の後部は管２０本分の幅を持ち、管２８Ｂの２つ
の列が、それぞれのヘッダー３０Ｂに連結され、後部４
列のヘッダー３０Ｂを形成している。故に、管の間隔は
ボイラー群全体のためには均一である必要はない。この
ことは、より大きな操作上の融通性と、より大きな熱交
換率、煙道ガス温度、及び冷却流体温度の制御とを提供
し、ならびに管の清掃を容易にする。
【００４６】図４に示す通り、機械的打ち叩き機４０
が、導管２０の外側に備えられ、ヘッダー３０Ａ及び３
０Ｂを打ち叩き、ヘッダー３０Ａ及び３０Ｂと、管２８
Ａ及び２８Ｂとの振動を誘発し、管２８Ａ及び２８Ｂ上
に蓄積した小片及び堆積物を除去する。機械的打ち叩き
機４０は、駆動シャフト４２、それぞれの駆動シャフト
４２に連結された腕４４、及び腕４４に枢動的に連結さ
れたハンマー４６を含む。ロッド４８は、それらが導管
２０内に延長し、且つヘッダー３０Ａ及び３０Ｂと整列
するよう支持される。それによりロッド４８が、ハンマ
ー４６で叩かれた際にヘッダー３０Ａ及び３０Ｂの末端
に衝撃を与える。打ち叩き間の時間間隔及び打ち叩きの
回転数は、所望に応じて、打ち叩きの継続期間及び強度
を変化させるために制御される。機械的打ち叩き機は当
該技術分野においてよく知られているので、これらはこ
れ以上詳細に説明及び図示しない。より好ましいことで
あるが、機械的打ち叩き機４０は必ずしも備えられる必
要がないことが理解される。代わりに、ヘッダー３０Ａ
及び３０Ｂは手動にて叩くか打ち叩くかすることがで
き、又はヘッダー３０Ａ及び３０Ｂならびに管２８Ａ及
び２８Ｂは何らかの慣用な機械的、電気機械的、又は音
響的な手段で振動するよう誘導することができる。
【００４７】操作において、燃料及び空気等の酸素を含
んだ流動化ガスは、炉１２（図１）内に提供され、流動
床を形成する。燃料は燃焼され、燃焼の熱は、反応器１
０の流体流回路を通る冷却流体に伝達される。粒状材料
を含む熱い煙道ガスは、好ましくはサイクロン分離器で
ある分離器１４を通り、大部分の粒状材料はそこで煙道
ガスから分離される。分離された粒状材料は炉１２へ再
循環されるか廃棄される。分離された煙道ガスは分離器
１４から導管２０へ通される。大部分の粒状材料は除去
されているものの、少量の細かい粒状材料は煙道ガスと
共に導管２０へ通される。
【００４８】図３〜５に最も良く図示されるように、
水、蒸気、又は水と蒸気との混合物等の冷却流体は、反
応器の流体流回路を通って循環される。前記流体流回路
は、蒸気ドラム２６、管２８Ａ及び２８Ｂ、ヘッダー３
０Ａ及び３０Ｂ、フィーダー３２Ａ及び３２Ｂ、ならび
に下降管３４Ａ及び３４Ｂを含むことができ、また、熱
交換面１８Ａ、１８Ｂ及び１８Ｃ（図１）、ならびに炉
１２、分離器１４、導管２０及び熱回収領域１６の壁を
形成するフィン付き管壁（図示せず）を含むことができ
る。冷却流体は蒸気ドラム２６から下降管３４Ａ及び３
４Ｂへ通すことができ、さらにフィーダー３２Ａ及び３
２Ｂを介してヘッダー３０Ａ及び３０Ｂへ通すことがで
きる。冷却流体は、それから管２８Ａ及び２８Ｂを上向
きに流れ、蒸気ドラム２６に達し、ループを完結する。
または、上述したように、冷却流体の流れの方向は逆に
することもできる。冷却流体は、蒸気ドラム２６に戻さ
れてもよいし、または、蒸気ドラム２６に戻される前
に、さらに流体流回路の他の部分へ循環されてもよい。
【００４９】分離器１４をから導管２０に通された熱い
煙道ガス及び細かい粒状材料は、導管２０を横切って列
をなして配置された管２８Ａ及び２８Ｂを横切って通さ
れる。熱は煙道ガス及び細かい粒状材料から、管２８Ａ
及び２８Ｂを通る冷却流体へ伝達される。煙道ガス内の
細かい粒状材料の一部は、管２８Ａ及び２８Ｂを叩き、
煙道ガスからホッパー２１へ落下し、そこで分離された
粒状材料は再循環されるか、廃棄される。さらに、細か
い粒状材料の一部は、管２８Ａ及び２８Ｂを叩くと同時
に付着し、小片又は堆積物を形成する。この小片又は堆
積物は、管２８Ａ及び２８Ｂ内の冷却流体への熱の伝達
を減弱させ、導管２０を通る煙道ガスの通過を妨げる。
【００５０】管２８Ａ及び２８Ｂならびに導管２０上に
堆積物が形成し始めると、管２８Ａ及び２８Ｂに振動が
与えられ、管２８Ａ及び２８Ｂから堆積物が除去され
る。堆積物は管２８Ａ及び２８Ｂからホッパー２１へ落
下し、再循環されるか廃棄される。これらの振動は、ヘ
ッダー３０Ａ及び３０Ｂを叩き、ヘッダー３０Ａ及び３
０Ｂならびに連結された管２８Ａ及び２８Ｂの振動を誘
発する機械的打ち叩き機４０によって管２８Ａ及び２８
Ｂに与えられる。ヘッダー３０Ａ及び３０Ｂの手動によ
る打ち叩き等の、管２８Ａ及び２８Ｂの振動を誘発する
他の慣用手段を用いることができることが理解される。
さらに、管２８Ａ及び２８Ｂの振動は、所望により、例
えば定期的な間隔で誘発することができ、また振動の周
波数及び大きさは、所望により調節することができる。
【００５１】前記装置及び方法から、いくつかの利点が
結果としてもたらされる。例えば、本発明の装置及び方
法は、管２８Ａ及び２８Ｂの振動を誘発することによ
り、小片及び堆積物が、蒸気発生器管群２２の管から除
去されることを可能とする。より重く剛性の高い水ドラ
ムの代わりに、複数のヘッダー３０Ａ及び３０Ｂを使用
することで、管２８Ａ及び２８Ｂの振動を誘発するため
に打ち叩きを使用することが、より詳細には機械的打ち
叩き機４０を使用することが可能となる。さらに、軸方
向に整列したヘッダー３０Ａ及び３０Ｂの複数の対を使
用することで、打ち叩きの使用を、特に機械的打ち叩き
機４０の使用を可能とし、かつその有効性を増大する。
可撓性フィーダー３２Ａ及び３２Ｂは、ヘッダー３０Ａ
及び３０Ｂがそれらの軸方向に沿って振動する能力を特
に妨げることなしにヘッダー３０Ａ及び３０Ｂが下降管
３４Ａ及び３４Ｂに連結されることを可能とする。さら
に、ヘッダー３０Ａ及び３０Ｂの間隔は、検査及びメン
テナンスのために管２８Ａ及び２８Ｂの内部に近づくこ
とを容易にする。
【００５２】本発明の装置及び方法に、本発明の範囲を
逸脱することなしに改変を加えることができることが理
解される。例えば、蒸気発生器管群２２は、流動床反応
器１０の分離器１４と熱回収領域１６との間の導管２０
内に配置されるように図示されたが、蒸気発生器管群２
２は反応器１０内の他の部位又は他の装置内で使用され
てもよい。同様に、機械的打ち叩き機４０は好ましくは
ヘッダー３０Ａ及び３０Ｂを打ち叩くために使用される
が、ヘッダー３０Ａ及び３０Ｂを打ち叩くために、又は
さもなければ管２８Ａ及び２８Ｂに振動を誘発するため
に、他の手段を使用してもよい。さらに、本発明の装置
及び方法は、打ち叩きを、管２８Ａ及び２８Ｂから小片
又は堆積物を除去するただ１つの方法として図示した
が、打ち叩きは、単独で、又は他の装置及び方法と組み
合わせて使用することができることが理解される。さら
に、管、ヘッダー、フィーダー及び下降管の数及び特定
された位置は変更されてもよい。例えば、得られる管群
が、打ち叩きによる清掃を可能とするのに十分に可撓性
である限りにおいて、それぞれのヘッダー３０Ａ及び３
０Ｂに、いかなる数の管２８Ａ及び２８Ｂの列が連結さ
れてもよい。しかしながら、図示された好ましい装置は
管２８Ａ及び２８Ｂの２つの列のみがそれぞれのヘッダ
ー３０Ａ及び３０Ｂに連結されている。
【００５３】他の修正、変更及び置換が、上述の開示に
おいて意図され、いくつかの例において本発明のいくつ
かの特徴が、対応する他の特徴を用いることなしに用い
られるであろう。本発明の開示された実施態様に対する
様々な修正、ならびに代わりの応用が上述の明細書及び
図面によって、当業者に提案されるであろう。従って、
添付された請求項は、広く且つ発明の範囲と一致して解
釈されることが適当である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の特徴を組み込んだ流動床反応
器の立面概略図である。
【図２】図２は、従来技術の蒸気発生器管群の概略的な
例示である。
【図３】図３は、本発明の特徴を組み込んだ流動床反応
器の一部の拡大概略図である。
【図４】図４は、図３の線４−４に沿った断面図であ
る。
【図５】図５は、図４の線５−５に沿った断面図であ
る。
フロントページの続き (72)発明者 ジョン・ウィリアム・ファーレン アメリカ合衆国ニュージャージー州 08876−5429，サマヴィル，アルゴンク ィン・トレイル・３ (72)発明者 スティーブン・ジョン・ゴイディッチ アメリカ合衆国ペンシルヴェニア州 18071−1603，パルマートン，コロンビ ア・アベニュー・401 (56)参考文献 特開 昭59−150201（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−69697（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−113604（ＪＰ，Ｕ)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 蒸気ドラム； 前記蒸気ドラムと流体流連通し、前記蒸気ドラムから下
    向きに延長する複数の管； 前記蒸気ドラムの下方に配置された複数のヘッダーであ
    って、前記管は前記複数のヘッダーに延長して前記複数
    のヘッダーを前記蒸気ドラムと流体流連通させ、前記複
    数のヘッダーは、前記複数の管上に蓄積した堆積物が、
    前記複数のヘッダー及び前記複数の管の振動を誘発する
    ことにより前記複数の管から除去されることを可能とす
    る寸法とされたヘッダー； 一部が前記複数のヘッダーの下方に配置される少なくと
    も１つの下降管；及び前記複数のヘッダーを前記少なく
    とも１つの下降管と流体流連通させる、前記複数のヘッ
    ダーのそれぞれを前記少なくとも１つの下降管に連結す
    る複数のフィーダーであって、前記複数のヘッダーから
    下向きに延長する、可撓性で実質的に垂直な第１の部分
    と、前記第１の部分から、前記少なくとも１つの下降管
    へ外向きに延長する第２の部分とを含み、前記第１の部
    分は、前記複数のヘッダーが叩かれた際前記複数のヘッ
    ダーが軸方向に顕著に振動することを可能とするのに十
    分な長さと可撓性を持ち、且つ前記第２の部分は前記複
    数のヘッダーの下方に整列されているフィーダーを含む
    蒸気発生器管群。
  2. 【請求項２】 蒸気ドラム又は回収ヘッダーと、前記蒸
    気ドラムの下方に配置される複数のヘッダーと、前記蒸
    気ドラムから前記複数のヘッダーへ下向きに延長し前記
    蒸気ドラムを前記複数のヘッダーと流体流連通させる複
    数の管と、一部が前記複数のヘッダーの下方に配置され
    る少なくとも１つの下降管と、前記複数のヘッダーを前
    記少なくとも１つの下降管と流体流連通させる、前記複
    数のヘッダーのそれぞれを前記少なくとも１つの下降管
    に連結する複数のフィーダーであって、前記複数のヘッ
    ダーから下向きに延長する、可撓性で実質的に垂直な第
    １の部分と、前記第１の部分から、前記少なくとも１つ
    の下降管へ外向きに延長する第２の部分とを含み、前記
    第１の部分は、前記複数のヘッダーが叩かれた際前記複
    数のヘッダーが軸方向に顕著に振動することを可能とす
    るのに十分な長さと可撓性を持ち、且つ前記第２の部分
    は前記複数のヘッダーの下方に整列されているフィーダ
    ーとを設け； 前記蒸気ドラムから下向きに前記複数の管を経て前記複
    数のヘッダーへ冷却流体を通し； 前記複数の管を横切って粒子を含んだガスを通し、それ
    により少なくとも一部の前記粒子が前記複数の管上に蓄
    積し； 前記複数のヘッダー及び前記複数の管の振動を誘発し、
    前記蓄積した粒子を前記複数の管から除去することを含
    む蒸気発生器管群の操作方法。
  3. 【請求項３】 分離器、熱回収領域、及び前記分離器と
    前記熱回収領域とを連結する導管を設け； 蒸気ドラムと、前記蒸気ドラムの下方に配置された複数
    のヘッダーと、前記蒸気ドラムから前記複数のヘッダー
    に下向きに延長し、前記蒸気ドラムを前記複数のヘッダ
    ーと流体流連通させる複数の管であり、前記複数の管は
    前記導管の一部を垂直に横切って延長するよう配置され
    る複数の管と、一部が前記複数のヘッダーの下方に配置
    される少なくとも１つの下降管と、前記複数のヘッダー
    を前記少なくとも１つの下降管と流体流連通させる、前
    記複数のヘッダーのそれぞれを前記少なくとも１つの下
    降管に連結する複数のフィーダーであって、前記複数の
    ヘッダーから下向きに延長する、可撓性で実質的に垂直
    な第１の部分と、前記第１の部分から、前記少なくとも
    １つの下降管へ外向きに延長する第２の部分とを含み、
    前記第１の部分は、前記複数のヘッダーが叩かれた際前
    記複数のヘッダーが軸方向に顕著に振動することを可能
    とするのに十分な長さと可撓性を持ち、且つ前記第２の
    部分は前記複数のヘッダーの下方に整列されているフィ
    ーダーとを設け； 前記蒸気ドラムから下向きに前記複数の管を経て前記複
    数のヘッダーへ冷却流体を通し； 前記分離器から前記導管を経て前記熱回収領域へ粒子を
    含んだガスを通し、それにより前記粒子を含んだガスが
    前記複数の管を横切って通過し、少なくとも一部の前記
    粒子が前記複数の管上に蓄積し； 前記複数のヘッダー及び前記複数の管の振動を誘発し、
    前記蓄積した粒子を前記複数の管から除去することを含
    む蒸気発生器管群の操作方法。
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