JP3357335B2 - 流動床の制御方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流動床を複数の仕
切で区分して複数の室（以下、セルという）とした流動
床を運転し制御する方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】流動床を複数のセルに区分する方法及び
装置については、特許第２８９１９９６号公報に示され
ている。すなわち、この公報には、流動層を備えた室を
上側及び下側が連通するように第１の仕切で燃焼セルと
収熱セルとに区分し、第１の仕切に近接し、かつ平行に
燃焼セル側に第２の仕切を設け、第２の仕切の下端が第
１の仕切の下端よりも高くなるように第２の仕切の下側
のみを連通させて、流動媒体が燃焼セルの下部から第１
の仕切と第２の仕切との間を通り第２の仕切を越えて収
熱セルに移動し、収熱セルの下部から燃焼セル側へ循環
するようにした構成が開示されている。

【０００３】また、特開昭６４−６６０１号公報には、
炉内に熱回収室を設けた旋回流型流動層ボイラにおい
て、反射仕切を炉内に独立して設け、かつ、該反射仕切
背面と炉壁との間を熱回収室とし、該熱回収室内に流動
層からの加熱媒体による移動層を形成させ、該熱回収室
内に蒸気等の受熱流体を加熱して過熱蒸気等を発生させ
るための伝熱管を配置し、過熱蒸気温度等により熱回収
室側の散気装置に供給するガス量を調節し、それ以外の
散気装置に供給するガス量を流動層温度により制御する
ようにした蒸気昇温装置が記載されている。この公報に
記載された装置は、熱回収室に供給するガス量を調節し
て、移動層部を下方に移動する流動媒体と伝熱管との熱
交換量を調整し、過熱蒸気温度等を所定の温度に制御す
るものであり、流動床を複数のセルに区分した特許第２
８９１９９６号公報記載の装置において、燃焼セルの下
部から第１の仕切と第２の仕切との間を通り第２の仕切
を越えて収熱セルに移動する流動媒体の循環量を調整す
る構成とは実質的に異なっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】流動床に燃料を供給し
て燃焼を行うと、燃料種、燃料の供給量、空気比などに
よって流動層温度が異なってくる。流動床での安定した
燃焼、安定した性能を維持するためには、流動層温度を
所定の温度あるいは所定の温度範囲に維持、制御する必
要がある。また、流動層から熱を回収する場合には、熱
回収を行うセルを適切な温度範囲に制御して安定した熱
回収量を確保すること、また、特定の温度範囲、特に高
い温度になると、伝熱管の腐食が促進されるので、適切
な温度に制御して伝熱管の腐食を抑制する必要がある。
また、回収する熱量の制御が必要な場合がある。

【０００５】本発明は上記の諸点に鑑みなされたもの
で、本発明の目的は、流動床を複数のセルに区分した、
いわゆる、３セル流動床や５セル流動床において、燃料
を供給して燃焼を行う流動層の温度を一定に制御するこ
とにより、安定した燃焼が維持できる流動床の制御方法
及び装置を提供することにある。また、本発明の目的
は、３セル流動床や５セル流動床において、伝熱管を設
けた流動層の温度を所定の温度に制御することにより、
安定した熱回収量が確保でき、かつ、伝熱管の腐食が抑
制できる流動床の制御方法及び装置を提供することにあ
る。また、本発明の目的は、３セル流動床や５セル流動
床において、伝熱管から取り出す熱量、例えば、過熱器
管における過熱蒸気温度、蒸発器管における蒸気量など
を制御することにより、安定した収熱量が確保でき、ま
た、回収する熱量が制御できる流動床の制御方法及び装
置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の流動床の制御方法は、流動床を第一仕切
と第二仕切とで３つのセルに区分し、それぞれのセルの
下側又は下部に独立して流量を調整した流動化ガスが供
給される風箱又は散気管を設け、燃料を供給して燃焼が
行われる第一セルと第二セルとを下側が連通するように
第一仕切で区分し、第二セルと伝熱管を設けて熱回収が
行われる第三セルとを上側及び下側が連通するように第
二仕切で区分して、流動媒体が第一セルの下部から第二
セルを介し第二仕切を越えて第三セルに移動し、第三セ
ルの下部から第二セル及び第一セルに循環するようにし
た流動床の制御方法であって、第一セルの流動層温度を
検出して、その温度が所定の温度よりも高くなると第二
セルに供給する流動化ガスの流量を増加させて第三セル
への流動媒体の循環量を多くし、第一セルの流動層温度
が所定の温度よりも低くなると第二セルに供給する流動
化ガスの流量を減少させて第三セルへの流動媒体の循環
量を少なくするように構成されている（図２参照）。

【０００７】また、本発明の方法は、流動床を第一仕切
と第二仕切とで３つのセルに区分し、それぞれのセルの
下側又は下部に独立して流量を調整した流動化ガスが供
給される風箱又は散気管を設け、燃料を供給して燃焼が
行われる第一セルと第二セルとを下側が連通するように
第一仕切で区分し、第二セルと伝熱管を設けて熱回収が
行われる第三セルとを上側及び下側が連通するように第
二仕切で区分して、流動媒体が第一セルの下部から第二
セルを介し第二仕切を越えて第三セルに移動し、第三セ
ルの下部から第二セル及び第一セルに循環するようにし
た流動床の制御方法であって、第三セルの流動層温度を
検出して、その温度が所定の温度よりも高くなると第二
セルに供給する流動化ガスの流量を減少させて第三セル
への流動媒体の循環量を少なくし、第三セルの流動層温
度が所定の温度よりも低くなると第二セルに供給する流
動化ガスの流量を増加させて第三セルへの流動媒体の循
環量を多くすることを特徴としている（図２参照）。

【０００８】また、本発明の方法は、流動床を第一仕切
と第二仕切とで３つのセルに区分し、それぞれのセルの
下側又は下部に独立して流量を調整した流動化ガスが供
給される風箱又は散気管を設け、燃料を供給して燃焼が
行われる第一セルと第二セルとを下側が連通するように
第一仕切で区分し、第二セルと伝熱管を設けて熱回収が
行われる第三セルとを上側及び下側が連通するように第
二仕切で区分して、流動媒体が第一セルの下部から第二
セルを介し第二仕切を越えて第三セルに移動し、第三セ
ルの下部から第二セル及び第一セルに循環するようにし
た流動床の制御方法であって、第三セルに設けた伝熱管
からの収熱量を検出して、収熱量が所定の値よりも多く
なると第二セルに供給する流動化ガスの流量を減少させ
て第三セルへの流動媒体の循環量を少なくし、収熱量が
所定の値よりも少なくなると第二セルに供給する流動化
ガスの流量を増加させて第三セルへの流動媒体の循環量
を多くすることを特徴としている（図４、図５参照）。

【０００９】また、本発明の方法は、流動床を第一仕切
と第二仕切とで３つのセルに区分し、それぞれのセルの
下側又は下部に独立して流量を調整した流動化ガスが供
給される風箱又は散気管を設け、燃料を供給して燃焼が
行われる第一セルと第二セルとを下側が連通するように
第一仕切で区分し、第二セルと過熱器管を設けて熱回収
が行われる第三セルとを上側及び下側が連通するように
第二仕切で区分して、流動媒体が第一セルの下部から第
二セルを介し第二仕切を越えて第三セルに移動し、第三
セルの下部から第二セル及び第一セルに循環するように
した流動床の制御方法であって、第三セルに設けた過熱
器管における過熱蒸気温度を検出して、過熱蒸気温度が
所定の温度よりも高くなると第二セルに供給する流動化
ガスの流量を減少させて第三セルへの流動媒体の循環量
を少なくし、過熱蒸気温度が所定の温度よりも低くなる
と第二セルに供給する流動化ガスの流量を増加させて第
三セルへの流動媒体の循環量を多くすることを特徴とし
ている（図４参照）。

【００１０】また、本発明の方法は、流動床を第一仕切
と第二仕切とで３つのセルに区分し、それぞれのセルの
下側又は下部に独立して流量を調整した流動化ガスが供
給される風箱又は散気管を設け、燃料を供給して燃焼が
行われる第一セルと第二セルとを下側が連通するように
第一仕切で区分し、第二セルと蒸発器管を設けて熱回収
が行われる第三セルとを上側及び下側が連通するように
第二仕切で区分して、流動媒体が第一セルの下部から第
二セルを介し第二仕切を越えて第三セルに移動し、第三
セルの下部から第二セル及び第一セルに循環するように
した流動床の制御方法であって、第三セルに設けた蒸発
器管における蒸気量を検出して、蒸気量が所定の流量よ
りも多くなると第二セルに供給する流動化ガスの流量を
減少させて第三セルへの流動媒体の循環量を少なくし、
蒸気量が所定の流量よりも少なくなると第二セルに供給
する流動化ガスの流量を増加させて第三セルへの流動媒
体の循環量を多くすることを特徴としている（図５参
照）。

【００１１】また、本発明の方法は、流動床を、燃料を
供給して燃焼が行われる第一セルの両側に略同一構造の
他のセルが配置されるように、中央の第一セルを構成す
る仕切を第一仕切及び第三仕切とし、第一仕切の外側に
第二仕切を、第三仕切の外側に第四仕切を設けて、第一
セルの両側に第二セル及び第四セル、さらに第二セルの
外側に第三セルが、第四セルの外側に第五セルが設けら
れるように区分し、それぞれのセルの下側又は下部に独
立して流量を調整した流動化ガスが供給される風箱又は
散気管を設け、第一セルと第二セルとを下側が連通する
ように第一仕切で区分し、第二セルと伝熱管を設けて熱
回収が行われる第三セルとを上側及び下側が連通するよ
うに第二仕切で区分し、第一セルと第四セルとを下側が
連通するように第三仕切で区分し、第四セルと伝熱管を
設けて熱回収が行われる第五セルとを上側及び下側が連
通するように第四仕切で区分して、流動媒体が第一セル
の下部から第二セルを介し第二仕切を越えて第三セルに
移動し、第三セルの下部から第二セル及び第一セルに循
環するとともに、流動媒体が第一セルの下部から第四セ
ルを介し第四仕切を越えて第五セルに移動し、第五セル
の下部から第四セル及び第一セルに循環するようにした
流動床の制御方法であって、第一セルの流動層温度を検
出して、その温度が所定の温度よりも高くなると第二セ
ル及び／又は第四セルに供給する流動化ガスの流量を増
加させて第三セル及び／又は第五セルへの流動媒体の循
環量を多くし、第一セルの流動層温度が所定の温度より
も低くなると第二セル及び／又は第四セルに供給する流
動化ガスの流量を減少させて第三セル及び／又は第五セ
ルへの流動媒体の循環量を少なくすることを特徴として
いる（図６参照）。

【００１２】また、本発明の方法は、流動床を、燃料を
供給して燃焼が行われる第一セルの両側に略同一構造の
他のセルが配置されるように、中央の第一セルを構成す
る仕切を第一仕切及び第三仕切とし、第一仕切の外側に
第二仕切を、第三仕切の外側に第四仕切を設けて、第一
セルの両側に第二セル及び第四セル、さらに第二セルの
外側に第三セルが、第四セルの外側に第五セルが設けら
れるように区分し、それぞれのセルの下側又は下部に独
立して流量を調整した流動化ガスが供給される風箱又は
散気管を設け、第一セルと第二セルとを下側が連通する
ように第一仕切で区分し、第二セルと伝熱管を設けて熱
回収が行われる第三セルとを上側及び下側が連通するよ
うに第二仕切で区分し、第一セルと第四セルとを下側が
連通するように第三仕切で区分し、第四セルと伝熱管を
設けて熱回収が行われる第五セルとを上側及び下側が連
通するように第四仕切で区分して、流動媒体が第一セル
の下部から第二セルを介し第二仕切を越えて第三セルに
移動し、第三セルの下部から第二セル及び第一セルに循
環するとともに、流動媒体が第一セルの下部から第四セ
ルを介し第四仕切を越えて第五セルに移動し、第五セル
の下部から第四セル及び第一セルに循環するようにした
流動床の制御方法であって、第三セルの流動層温度を検
出して、その温度が所定の温度よりも高くなると第二セ
ルに供給する流動化ガスの流量を減少させて第三セルへ
の流動媒体の循環量を少なくし、第三セルの流動層温度
が所定の温度よりも低くなると第二セルに供給する流動
化ガスの流量を増加させて第三セルへの流動媒体の循環
量を多くすることを特徴としている（図６参照）。

【００１３】また、本発明の方法は、流動床を、燃料を
供給して燃焼が行われる第一セルの両側に略同一構造の
他のセルが配置されるように、中央の第一セルを構成す
る仕切を第一仕切及び第三仕切とし、第一仕切の外側に
第二仕切を、第三仕切の外側に第四仕切を設けて、第一
セルの両側に第二セル及び第四セル、さらに第二セルの
外側に第三セルが、第四セルの外側に第五セルが設けら
れるように区分し、それぞれのセルの下側又は下部に独
立して流量を調整した流動化ガスが供給される風箱又は
散気管を設け、第一セルと第二セルとを下側が連通する
ように第一仕切で区分し、第二セルと伝熱管を設けて熱
回収が行われる第三セルとを上側及び下側が連通するよ
うに第二仕切で区分し、第一セルと第四セルとを下側が
連通するように第三仕切で区分し、第四セルと伝熱管を
設けて熱回収が行われる第五セルとを上側及び下側が連
通するように第四仕切で区分して、流動媒体が第一セル
の下部から第二セルを介し第二仕切を越えて第三セルに
移動し、第三セルの下部から第二セル及び第一セルに循
環するとともに、流動媒体が第一セルの下部から第四セ
ルを介し第四仕切を越えて第五セルに移動し、第五セル
の下部から第四セル及び第一セルに循環するようにした
流動床の制御方法であって、第五セルの流動層温度を検
出して、その温度が所定の温度よりも高くなると第四セ
ルに供給する流動化ガスの流量を減少させて第五セルへ
の流動媒体の循環量を少なくし、第五セルの流動層温度
が所定の温度よりも低くなると第四セルに供給する流動
化ガスの流量を増加させて第五セルへの流動媒体の循環
量を多くすることを特徴としている（図６参照）。

【００１４】また、本発明の方法は、流動床を、燃料を
供給して燃焼が行われる第一セルの両側に略同一構造の
他のセルが配置されるように、中央の第一セルを構成す
る仕切を第一仕切及び第三仕切とし、第一仕切の外側に
第二仕切を、第三仕切の外側に第四仕切を設けて、第一
セルの両側に第二セル及び第四セル、さらに第二セルの
外側に第三セルが、第四セルの外側に第五セルが設けら
れるように区分し、それぞれのセルの下側又は下部に独
立して流量を調整した流動化ガスが供給される風箱又は
散気管を設け、第一セルと第二セルとを下側が連通する
ように第一仕切で区分し、第二セルと過熱器管又は過熱
器管及び蒸発器管を設けて熱回収が行われる第三セルと
を上側及び下側が連通するように第二仕切で区分し、第
一セルと第四セルとを下側が連通するように第三仕切で
区分し、第四セルと蒸発器管又は蒸発器管及び過熱器管
を設けて熱回収が行われる第五セルとを上側及び下側が
連通するように第四仕切で区分して、流動媒体が第一セ
ルの下部から第二セルを介し第二仕切を越えて第三セル
に移動し、第三セルの下部から第二セル及び第一セルに
循環するとともに、流動媒体が第一セルの下部から第四
セルを介し第四仕切を越えて第五セルに移動し、第五セ
ルの下部から第四セル及び第一セルに循環するようにし
た流動床の制御方法であって、第三セルに設けた過熱器
管における過熱蒸気温度を検出して、過熱蒸気温度が所
定の温度よりも高くなると第二セルに供給する流動化ガ
スの流量を減少させて第三セルへの流動媒体の循環量を
少なくし、過熱蒸気温度が所定の温度よりも低くなると
第二セルに供給する流動化ガスの流量を増加させて第三
セルへの流動媒体の循環量を多くするとともに、第五セ
ルに設けた蒸発器管における蒸気量を検出して、蒸気量
が所定の流量よりも多くなると第四セルに供給する流動
化ガスの流量を減少させて第五セルへの流動媒体の循環
量を少なくし、蒸気量が所定の流量よりも少なくなると
第四セルに供給する流動化ガスの流量を増加させて第五
セルへの流動媒体の循環量を多くすることを特徴として
いる（図８参照）。

【００１５】本発明の流動床の制御装置は、流動床を第
一仕切と第二仕切とで３つのセルに区分し、それぞれの
セルの下側又は下部に独立した流動化ガス供給量調節手
段を備える風箱又は散気管を設け、燃料を供給して燃焼
が行われる第一セルと第二セルとを下側が連通するよう
に第一仕切で区分し、第二セルと伝熱管を設けて熱回収
が行われる第三セルとを上側及び下側が連通するように
第二仕切で区分して、流動媒体が第一セルの下部から第
二セルを介し第二仕切を越えて第三セルに移動し、第三
セルの下部から第二セル及び第一セルに循環するように
した流動床の制御装置であって、第一セルの流動層に温
度検出手段を接続して、温度検出手段の温度が所定の温
度よりも高くなると流動化ガス供給量調節手段により第
二セルに供給する流動化ガスの流量を増加させ、温度検
出手段の温度が所定の温度よりも低くなると流動化ガス
供給量調節手段により第二セルに供給する流動化ガスの
流量を減少させるような制御機構を備えたことを特徴と
している（図２参照）。

【００１６】また、本発明の装置は、流動床を第一仕切
と第二仕切とで３つのセルに区分し、それぞれのセルの
下側又は下部に独立した流動化ガス供給量調節手段を備
える風箱又は散気管を設け、燃料を供給して燃焼が行わ
れる第一セルと第二セルとを下側が連通するように第一
仕切で区分し、第二セルと伝熱管を設けて熱回収が行わ
れる第三セルとを上側及び下側が連通するように第二仕
切で区分して、流動媒体が第一セルの下部から第二セル
を介し第二仕切を越えて第三セルに移動し、第三セルの
下部から第二セル及び第一セルに循環するようにした流
動床の制御装置であって、第三セルの流動層に温度検出
手段を接続して、温度検出手段の温度が所定の温度より
も高くなると流動化ガス供給量調節手段により第二セル
に供給する流動化ガスの流量を減少させ、温度検出手段
の温度が所定の温度よりも低くなると流動化ガス供給量
調節手段により第二セルに供給する流動化ガスの流量を
増加させるような制御機構を備えたことを特徴としてい
る（図２参照）。

【００１７】また、本発明の装置は、流動床を第一仕切
と第二仕切とで３つのセルに区分し、それぞれのセルの
下側又は下部に独立した流動化ガス供給量調節手段を備
える風箱又は散気管を設け、燃料を供給して燃焼が行わ
れる第一セルと第二セルとを下側が連通するように第一
仕切で区分し、第二セルと過熱器管を設けて熱回収が行
われる第三セルとを上側及び下側が連通するように第二
仕切で区分して、流動媒体が第一セルの下部から第二セ
ルを介し第二仕切を越えて第三セルに移動し、第三セル
の下部から第二セル及び第一セルに循環するようにした
流動床の制御装置であって、第三セルの過熱器管後流側
に過熱蒸気温度検出手段を設けて、過熱蒸気温度が所定
の温度よりも高くなると流動化ガス供給量調節手段によ
り第二セルに供給する流動化ガスの流量を減少させ、過
熱蒸気温度が所定の温度よりも低くなると流動化ガス供
給量調節手段により第二セルに供給する流動化ガスの流
量を増加させるような制御機構を備えたことを特徴とし
ている（図４参照）。

【００１８】また、本発明の装置は、流動床を第一仕切
と第二仕切とで３つのセルに区分し、それぞれのセルの
下側又は下部に独立した流動化ガス供給量調節手段を備
える風箱又は散気管を設け、燃料を供給して燃焼が行わ
れる第一セルと第二セルとを下側が連通するように第一
仕切で区分し、第二セルと蒸発器管を設けて熱回収が行
われる第三セルとを上側及び下側が連通するように第二
仕切で区分して、流動媒体が第一セルの下部から第二セ
ルを介し第二仕切を越えて第三セルに移動し、第三セル
の下部から第二セル及び第一セルに循環するようにした
流動床の制御装置であって、第三セルの蒸発器管後流側
に蒸気流量検出手段を設けて、蒸気流量が所定の流量よ
りも多くなると流動化ガス供給量調節手段により第二セ
ルに供給する流動化ガスの流量を減少させ、蒸気流量が
所定の流量よりも少なくなると流動化ガス供給量調節手
段により第二セルに供給する流動化ガスの流量を増加さ
せるような制御機構を備えたことを特徴としている（図
５参照）。

【００１９】また、本発明の装置は、流動床を、燃料を
供給して燃焼が行われる第一セルの両側に略同一構造の
他のセルが配置されるように、中央の第一セルを構成す
る仕切を第一仕切及び第三仕切とし、第一仕切の外側に
第二仕切を、第三仕切の外側に第四仕切を設けて、第一
セルの両側に第二セル及び第四セル、さらに第二セルの
外側に第三セルが、第四セルの外側に第五セルが設けら
れるように区分し、それぞれのセルの下側又は下部に独
立した流動化ガス供給量調節手段を備える風箱又は散気
管を設け、第一セルと第二セルとを下側が連通するよう
に第一仕切で区分し、第二セルと過熱器管又は／及び蒸
発器管を設けて熱回収が行われる第三セルとを上側及び
下側が連通するように第二仕切で区分し、第一セルと第
四セルとを下側が連通するように第三仕切で区分し、第
四セルと蒸発器管又は／及び過熱器管を設けて熱回収が
行われる第五セルとを上側及び下側が連通するように第
四仕切で区分して、流動媒体が第一セルの下部から第二
セルを介し第二仕切を越えて第三セルに移動し、第三セ
ルの下部から第二セル及び第一セルに循環するととも
に、流動媒体が第一セルの下部から第四セルを介し第四
仕切を越えて第五セルに移動し、第五セルの下部から第
四セル及び第一セルに循環するようにした流動床の制御
装置であって、第一セルの流動層に温度検出手段を接続
して、温度検出手段の温度が所定の温度よりも高くなる
と流動化ガス供給量調節手段により第二セル及び／又は
第四セルに供給する流動化ガスの流量を増加させ、温度
検出手段の温度が所定の温度よりも低くなると流動化ガ
ス供給量調節手段により第二セル及び／又は第四セルに
供給する流動化ガスの流量を減少させるような制御機構
を備えたことを特徴としている（図６参照）。

【００２０】また、本発明の装置は、流動床を、燃料を
供給して燃焼が行われる第一セルの両側に略同一構造の
他のセルが配置されるように、中央の第一セルを構成す
る仕切を第一仕切及び第三仕切とし、第一仕切の外側に
第二仕切を、第三仕切の外側に第四仕切を設けて、第一
セルの両側に第二セル及び第四セル、さらに第二セルの
外側に第三セルが、第四セルの外側に第五セルが設けら
れるように区分し、それぞれのセルの下側又は下部に独
立した流動化ガス供給量調節手段を備える風箱又は散気
管を設け、第一セルと第二セルとを下側が連通するよう
に第一仕切で区分し、第二セルと過熱器管又は／及び蒸
発器管を設けて熱回収が行われる第三セルとを上側及び
下側が連通するように第二仕切で区分し、第一セルと第
四セルとを下側が連通するように第三仕切で区分し、第
四セルと蒸発器管又は／及び過熱器管を設けて熱回収が
行われる第五セルとを上側及び下側が連通するように第
四仕切で区分して、流動媒体が第一セルの下部から第二
セルを介し第二仕切を越えて第三セルに移動し、第三セ
ルの下部から第二セル及び第一セルに循環するととも
に、流動媒体が第一セルの下部から第四セルを介し第四
仕切を越えて第五セルに移動し、第五セルの下部から第
四セル及び第一セルに循環するようにした流動床の制御
装置であって、第三セル及び／又は第五セルの流動層に
温度検出手段を接続して、温度検出手段の温度が所定の
温度よりも高くなると流動化ガス供給量調節手段により
第二セル及び／又は第四セルに供給する流動化ガスの流
量を減少させ、温度検出手段の温度が所定の温度よりも
低くなると流動化ガス供給量調節手段により第二セル及
び／又は第四セルに供給する流動化ガスの流量を増加さ
せるような制御機構を備えたことを特徴としている（図
６参照）。

【００２１】また、本発明の装置は、流動床を、燃料を
供給して燃焼が行われる第一セルの両側に略同一構造の
他のセルが配置されるように、中央の第一セルを構成す
る仕切を第一仕切及び第三仕切とし、第一仕切の外側に
第二仕切を、第三仕切の外側に第四仕切を設けて、第一
セルの両側に第二セル及び第四セル、さらに第二セルの
外側に第三セルが、第四セルの外側に第五セルが設けら
れるように区分し、それぞれのセルの下側又は下部に独
立した流動化ガス供給量調節手段を備える風箱又は散気
管を設け、第一セルと第二セルとを下側が連通するよう
に第一仕切で区分し、第二セルと過熱器管又は過熱器管
及び蒸発器管を設けて熱回収が行われる第三セルとを上
側及び下側が連通するように第二仕切で区分し、第一セ
ルと第四セルとを下側が連通するように第三仕切で区分
し、第四セルと蒸発器管又は蒸発器管及び過熱器管を設
けて熱回収が行われる第五セルとを上側及び下側が連通
するように第四仕切で区分して、流動媒体が第一セルの
下部から第二セルを介し第二仕切を越えて第三セルに移
動し、第三セルの下部から第二セル及び第一セルに循環
するとともに、流動媒体が第一セルの下部から第四セル
を介し第四仕切を越えて第五セルに移動し、第五セルの
下部から第四セル及び第一セルに循環するようにした流
動床の制御装置であって、第三セルの過熱器管後流側に
過熱蒸気温度検出手段を設けて、過熱蒸気温度が所定の
温度よりも高くなると流動化ガス供給量調節手段により
第二セルに供給する流動化ガスの流量を減少させ、過熱
蒸気温度が所定の温度よりも低くなると流動化ガス供給
量調節手段により第二セルに供給する流動化ガスの流量
を増加させるような制御機構を備え、第五セルの蒸発器
管後流側に蒸気流量検出手段を設けて、蒸気流量が所定
の流量よりも多くなると流動化ガス供給量調節手段によ
り第四セルに供給する流動化ガスの流量を減少させ、蒸
気流量が所定の流量よりも少なくなると流動化ガス供給
量調節手段により第四セルに供給する流動化ガスの流量
を増加させるような制御機構を備えたことを特徴として
いる（図８参照）。

【００２２】図２、図３に示すような３セル流動床にお
いて、安定した燃焼温度を維持するためには第一セル温
度の制御が必要であり、安定した収熱量を確保するため
には第三セル温度、あるいは第三セルに設けた伝熱管か
らの収熱量の制御が必要である。図１は、３セル流動床
における第二セルから第三セルへの流動媒体（ＢＭ）の
循環挙動を示しており、第二セルの空塔速度を変化させ
た時のＢＭの循環量の変化を示している。図１におい
て、Ｕ１はＢＭの流動化開始速度、Ｕ２は第二セルの空
塔速度、Ｕ３は第三セルの空塔速度を示している。領域
ａは空塔速度が遅く固定層の状態であり、領域ｂは流動
化開始速度から第三セルの空塔速度までの領域である。
この領域ｂでは、第二セルは流動化状態（層の膨張が起
こっている）であるが、第二仕切の上部にまで層は達せ
ず、ＢＭの循環は第二仕切に阻害されて起こらない。領
域ｃにおいて、第三セルの空塔速度ではＢＭが仕切の高
さを越えられず循環は起こらない。Ｕ２がさらに速くな
りＵ４に達すると層膨張が仕切高さを越えて、第二セル
（循環セル）のＢＭは第二仕切の上部から第三セルに循
環され、第二仕切の下部開口からＢＭは第二セル側に戻
り、ＢＭの循環が形成される。この領域がｄである。な
お、仕切り高さが低い（又はＢＭの静止層高が高い）
と、領域ｃがない場合もある。このように、第二セルの
空塔速度Ｕ２が速くなるにしたがって、第二セルの層膨
張は大きくなり、ＢＭの循環量が多くなる。本発明はこ
の領域を利用して３セル流動床や５セル流動床を制御す
るものである。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明するが、本発明は下記の実施の形態に何ら限定さ
れるものではなく、適宜変更して実施することができる
ものである。図２は、本発明の実施の第１形態による流
動床の制御方法を実施する装置の概略構成を示してい
る。また、図３は、図２に示す装置の平面図（上から見
た図）を示している。図２、図３に示すように、流動床
１０は、第一仕切１１、第二仕切１２で３つのセルに区
分されており、第一セル２１、第二セル２２、第三セル
２３に区分されている。以下、これを適宜、３セル流動
床と指称する。図２に示すように、第一仕切１１は、仕
切りの下側のみが開口している構造であり、第二仕切１
２は、仕切りの上側及び下側が開口している構造であ
る。通常は、第一仕切１１の下端が第二仕切１２の下端
よりも高くなるように下側の開口が形成されている。第
一セル２１、第二セル２２、第三セル２３の下側には、
ガス分散板１６を介して、それぞれ独立の風箱３１、３
２、３３が設けられ、風箱３１、３２、３３には、それ
ぞれに独立して流量が調整された流動化ガス（一般的に
は、空気）が供給されるように、ダンパ（又はバルブ）
等の制御弁４１、４２、４３及び流量計５１、５２、５
３を備えた流動化ガス供給配管６１、６２、６３が接続
されている。なお、散気管で流動化ガスを供給する構成
とすることも可能である。

【００２４】第一セル２１には、燃料供給機（図示略）
から燃料、例えば、ＲＤＦ、都市ごみ、産廃が供給さ
れ、風箱３１から供給される空気によって燃料が燃焼す
るとともに、砂等の流動媒体が流動化して流動層７１が
形成される。第三セル２３には、過熱器管又は／及び蒸
発器管などの伝熱管１８が設けられ、ここで熱回収が行
われる。この第三セル２３は風箱３３から供給される空
気によって流動層７３が形成され、また、第二セル２２
は風箱３２から供給される空気によって流動層７２が形
成される。この場合、流動媒体が第一セル２１の下部か
ら第二セル２２を介し第二仕切１２を越えて第三セル２
３に移動し、第三セル２３の下部から第二セル２２及び
第一セル２１に循環するように、それぞれの風箱３１、
３２、３３から供給される空気量が調整される。第一セ
ル２１の流動層７１には温度計２６が接続されており、
第三セル２３の流動層７３には温度計２８が接続されて
いる。

【００２５】第一セル２１の流動層温度は、燃料種、燃
料の発熱量、燃料の供給量、風箱３１から供給される空
気との空気比などによって決定されるが、流動床での安
定した燃焼の継続、ＮＯx、ＳＯ₂等の発生特性等を考慮
して決定される所定の温度（一例として、８００℃程
度）又は所定の温度範囲に維持、制御する必要がある。
ここでは、第一セル２１で発生した熱を外部に取り出す
ことで、第一セル２１の流動層温度を所定の温度（温度
範囲）に制御する。第一セル２１の流動層温度は、燃料
の発熱量の変化、供給量の変化等によって変化するの
で、第一セル２１の流動層温度を一定に制御するために
は、外部に取り出す熱量も変化させる必要がある。すな
わち、第一セル２１の流動層７１から、外部に熱を取り
出す手段である伝熱管１８を備えた第三セル２３の流動
層７３に流動媒体を移動させ、その移動量を変化させる
ことにより、外部に取り出す熱量を変化させる。本発明
では、第一セル２１の熱を第三セル２３の伝熱管１８に
伝える手段として、第二セル２２が設けられている。風
箱３２から供給する空気量を調節して第二セル２２の空
塔速度を変化させることで、第一セル２１から第二セル
２２を経由して第三セル２３に移動する熱量が変化し、
第三セル２３の流動層温度を変化させて、第三セル２３
の伝熱管１８から外部に取り出す熱量を変化させること
ができる。

【００２６】具体的には、第一セル２１の流動層温度を
温度計２６で検出し、流動層７１の温度が所定の温度よ
りも高いと、外部に取り出す熱量が多くなるようにす
る。すなわち、温度計２６に接続された温度制御装置
（ＴＣ）３６からの指令により、制御弁４２の駆動装置
３８（一例として、モータ）を作動させて制御弁４２の
開度を大きくし、風箱３２に供給される空気量を多くし
て第二セル２２の空塔速度を速くし、第一セル２１から
第二セル２２を経由して第三セル２３に移動する流動媒
体の量を多くすることで、第一セル２１から第三セル２
３に移動する熱量が多くなって、第三セル２３の流動層
温度が高くなり、伝熱管１８から外部に取り出される熱
量が多くなる。また、第一セル２１の流動層温度を温度
計２６で検出し、流動層７１の温度が所定の温度よりも
低いと、外部に取り出す熱量が少なくなるようにする。
すなわち、温度計２６に接続された温度制御装置３６か
らの指令により、制御弁４２のモータ３８を作動させて
制御弁４２の開度を小さくし、風箱３２に供給される空
気量を少なくして第二セル２２の空塔速度を遅くし、第
一セル２１から第二セル２２を経由して第三セル２３に
移動する流動媒体の量を少なくすることで、第一セル２
１から第三セル２３に移動する熱量が少なくなって、第
三セル２３の流動層温度が低くなり、伝熱管１８から外
部に取り出される熱量が少なくなる。このようにして、
第一セル２１の流動層温度が所定の温度（温度範囲）に
なるように制御される。

【００２７】また、伝熱管１８を設けている第三セル２
３の流動層温度は、安定した収熱量の確保、伝熱管の腐
食抑制などのために、所定の温度（一例として、７００
℃程度）又は所定の温度範囲に制御することが必要な場
合がある。その際には、第二セル２２の空塔速度を変化
させて、第三セル２３に移動してくる熱量を変化させる
ことで、第三セル２３の流動層温度の制御が可能とな
る。具体的には、第三セル２３の流動層温度を温度計２
８で検出し、流動層７３の温度が所定の温度よりも高い
と、温度計２８に接続された温度制御装置（ＴＣ）４０
からの指令により、制御弁４２の駆動装置３８を作動さ
せて制御弁４２の開度を小さくし、風箱３２に供給され
る空気量を少なくして第二セル２２の空塔速度を遅く
し、第一セル２１から第二セル２２を経由して第三セル
２３に移動する流動媒体の量を少なくすることで、第一
セル２１から第三セル２３に移動してくる熱量が少なく
なって、第三セル２３の流動層温度が所定の温度になる
ように制御される。また、第三セル２３の流動層温度を
温度計２８で検出し、流動層７３の温度が所定の温度よ
りも低いと、温度計２８に接続された温度制御装置４０
からの指令により、制御弁４２の駆動装置３８を作動さ
せて制御弁４２の開度を大きくし、風箱３２に供給され
る空気量を多くして第二セル２２の空塔速度を速くし、
第一セル２１から第二セル２２を経由して第三セル２３
に移動する流動媒体の量を多くすることで、第一セル２
１から第三セル２３に移動してくる熱量が多くなって、
第三セル２３の流動層温度が所定の温度になるように制
御される。

【００２８】図４は、本発明の実施の第２形態による流
動床の制御方法を実施する装置の概略構成を示してい
る。本実施の形態は、３セル流動床において、第三セル
に設けた伝熱管から取り出す熱量を制御するもので、第
三セルに過熱器管を設けた場合である。図４に示すよう
に、第三セル２３には過熱器管４６が設けられており、
過熱器管４６の後流側（出口側）には主蒸気温度計４８
が設けられている。具体的に、主蒸気温度計４８で過熱
蒸気温度を検出してその温度が所定の温度（一例とし
て、５００℃程度）よりも低い場合で、取り出す熱量を
多くする必要があるときは、主蒸気温度計４８に接続さ
れた温度制御装置（ＴＣ）５０からの指令により、制御
弁４２の駆動装置３８を作動させて制御弁４２の開度を
大きくし、風箱３２に供給される空気量を多くして第二
セル２２の空塔速度を速くし、第一セル２１から第二セ
ル２２を経由して第三セル２３に移動する流動媒体の量
を多くすることで、第一セル２１から第三セル２３に移
動してくる熱量が多くなって、第三セル２３の流動層温
度及び過熱器管４６の過熱蒸気温度が高くなり、過熱器
管４６からの取り出す熱量が多くなるように制御され
る。また、主蒸気温度計４８で過熱蒸気温度を検出して
その温度が所定の温度よりも高い場合で、取り出す熱量
を少なくする必要があるときは、主蒸気温度計４８に接
続された温度制御装置５０からの指令により、制御弁４
２の駆動装置３８を作動させて制御弁４２の開度を小さ
くし、風箱３２に供給される空気量を少なくして第二セ
ル２２の空塔速度を遅くし、第一セル２１から第二セル
２２を経由して第三セル２３に移動する流動媒体の量を
少なくすることで、第一セル２１から第三セル２３に移
動してくる熱量が少なくなって、第三セル２３の流動層
温度及び過熱器管４６の過熱蒸気温度が低くなり、過熱
器管４６からの取り出す熱量が少なくなるように制御さ
れる。他の構成及び作用は実施の第１形態の場合と同様
であり、また、本実施の形態の構成を実施の第１形態の
構成と組み合わせて実施することも可能である。

【００２９】図５は、本発明の実施の第３形態による流
動床の制御方法を実施する装置の概略構成を示してい
る。本実施の形態は、３セル流動床において、第三セル
に設けた伝熱管から取り出す熱量を制御するもので、第
三セルに蒸発器管を設けた場合である。図５に示すよう
に、第三セル２３には蒸発器管５６が設けられており、
蒸発器管５６の後流側（出口側）には蒸気流量計５８が
設けられている。具体的に、蒸気流量計５８で蒸気流量
を検出してその流量が所定の流量（一例として、５０t
／h程度）よりも少ない場合で、取り出す熱量を多くす
る必要があるときは、蒸気流量計５８に接続された流量
制御装置（ＦＣ）６０からの指令により、制御弁４２の
駆動装置３８を作動させて制御弁４２の開度を大きく
し、風箱３２に供給される空気量を多くして第二セル２
２の空塔速度を速くし、第一セル２１から第二セル２２
を経由して第三セル２３に移動する流動媒体の量を多く
することで、第一セル２１から第三セル２３に移動して
くる熱量が多くなって、第三セル２３の流動層温度が高
くなるとともに蒸発器管５６の蒸気流量が多くなり、蒸
発器管５６からの取り出す熱量が多くなるように制御さ
れる。また、蒸気流量計５８で蒸気流量を検出してその
流量が所定の流量よりも多い場合で、取り出す熱量を少
なくする必要があるときは、蒸気流量計５８に接続され
た流量制御装置６０からの指令により、制御弁４２の駆
動装置３８を作動させて制御弁４２の開度を小さくし、
風箱３２に供給される空気量を少なくして第二セル２２
の空塔速度を遅くし、第一セル２１から第二セル２２を
経由して第三セル２３に移動する流動媒体の量を少なく
することで、第一セル２１から第三セル２３に移動して
くる熱量が少なくなって、第三セル２３の流動層温度が
低くなるとともに蒸発器管５６の蒸気流量が少なくな
り、蒸発器管５６からの取り出す熱量が少なくなるよう
に制御される。他の構成及び作用は実施の第１形態の場
合と同様であり、また、本実施の形態の構成を実施の第
１、第２形態の構成と適宜組み合わせて実施することも
可能である。

【００３０】なお、実施の第２形態では、一例として、
過熱器管における過熱蒸気温度が一定になるように制御
し、実施の第３形態では、一例として、蒸発器管におけ
る蒸気流量が一定になるように制御しているが、取り出
す熱量は、具体的に、受熱流体が空気、蒸気、排ガスな
どであれば、伝熱管の出口温度が一定になるように制御
すればよい。また、蒸発器管であれば、上記のように、
蒸気量が一定になるように制御すればよい。また、実施
の第２、第３形態においては、外部に取り出す熱量を一
定に制御する方法について述べたが、外部に取り出す熱
量を一定の割合で増加あるいは減少させるように制御す
ることも可能である。

【００３１】図６は、本発明の実施の第４形態による流
動床の制御方法を実施する装置の概略構成を示してい
る。また、図７は、図６に示す装置の平面図（上から見
た図）を示している。図６、図７に示すように、流動床
８０は、第一仕切１１、第二仕切１２で第一セル２１、
第二セル２２、第三セル２３に区分され、さらに第一仕
切１１の対面に第一仕切１１と同一構造の第三仕切１３
を設けるとともに、第二仕切１２と同一構造の第四仕切
１４を設けて、第四セル２４、第五セル２５に区分され
ている。すなわち、中央の第一セル２１を構成する仕切
を第一仕切１１及び第三仕切１３とし、第一仕切１１の
外側に第二仕切１２を、第三仕切１３の外側に第四仕切
１４を設けて、第一セル２１の両側に第二セル２２及び
第四セル２４、さらに第二セル２２の外側に第三セル２
３が、第四セル２４の外側に第五セル２５が設けられて
いる。以下、これを適宜、５セル流動床と指称する。図
６に示すように、第一仕切１１と第三仕切１３は、仕切
りの下側のみが開口している構造であり、第二仕切１２
と第四仕切１４は、仕切りの上側及び下側が開口してい
る構造である。通常は、第一仕切１１の下端が第二仕切
１２の下端よりも高くなるように下側の開口が形成され
ている。同様に、第三仕切１３の下端が第四仕切１４の
下端よりも高くなるように下側の開口が形成されてい
る。第一セル２１、第二セル２２、第三セル２３、第四
セル２４、第五セル２５の下側には、ガス分散板８２を
介して、それぞれ独立の風箱３１、３２、３３、３４、
３５が設けられ、風箱３１、３２、３３、３４、３５に
は、それぞれに独立して流量が調整された流動化ガス
（一般的には、空気）が供給されるように、ダンパ（又
はバルブ）等の制御弁４１、４２、４３、４４、４５及
び流量計５１、５２、５３、５４、５５を備えた流動化
ガス供給配管６１、６２、６３、６４、６５が接続され
ている。なお、散気管で流動化ガスを供給する構成とす
ることも可能である。

【００３２】第一セル２１には、燃料供給機（図示略）
から燃料、例えば、ＲＤＦ、都市ごみ、産廃が供給さ
れ、風箱３１から供給される空気によって燃料が燃焼す
るとともに、砂等の流動媒体が流動化して流動層７１が
形成される。第三セル２３には過熱器管８４、第五セル
２５には蒸発器管８６が設けられている。なお、第三セ
ル２３は過熱器管を設ける場合に限定されるものではな
く、蒸発器管でも良く、過熱器管と蒸発器管の両方を配
置しても良い。さらに、空気、排ガス、溶融塩などの流
体を流す伝熱管としても良い。同様に、第五セル２５は
蒸発器管を設ける場合に限定されるものではなく、過熱
器管でも良く、蒸発器管と過熱器管の両方を配置しても
良い。これら第三セル２３、第五セル２５はそれぞれ風
箱３３、３５から供給される空気によって流動層７３、
７５が形成され、また、第二セル２２、第四セル２４は
それぞれ風箱３２、３４から供給される空気によって流
動層７２、７４が形成される。この場合、流動媒体が第
一セル２１の下部から第二セル２２を介し第二仕切１２
を越えて第三セル２３に移動し、第三セル２３の下部か
ら第二セル２２及び第一セル２１に循環するとともに、
流動媒体が第一セル２１の下部から第四セル２４を介し
第四仕切１４を越えて第五セル２５に移動し、第五セル
２５の下部から第四セル２４及び第一セル２１に循環す
るように、それぞれの風箱３１、３２、３３、３４、３
５から供給される空気量が調整される。第一セル２１の
流動層７１には温度計８８が、第三セル２３の流動層７
３には温度計９０が、第五セル２５の流動層７５には温
度計９２が、それぞれ接続されている。

【００３３】第一セル２１の流動層温度は、燃料種、燃
料の発熱量、燃料の供給量、風箱３１から供給される空
気との空気比などによって変化するが、流動床での安定
した燃焼の継続、ＮＯx、ＳＯ₂等の発生特性等を考慮し
て決定される所定の温度又は温度範囲に維持、制御する
必要がある。ここでは、第一セル２１で発生した熱を外
部に取り出すことで、第一セル２１の流動層温度を所定
の温度（温度範囲）に制御する。第一セル２１の流動層
温度は、燃料の発熱量の変化、供給量の変化等によって
変化するので、第一セル２１の流動層温度を一定に制御
するためには、外部に取り出す熱量も変化させる必要が
ある。すなわち、第一セル２１の流動層７１から、外部
に熱を取り出す手段である過熱器管８４を備えた第三セ
ル２３の流動層７３及び／又は蒸発器管８６を備えた第
五セル２５の流動層７５に流動媒体を移動させ、その移
動量を変化させることにより、外部に取り出す熱量を変
化させる。本発明では、第一セル２１の熱を第三セル２
３の過熱器管８４に伝える手段として、第二セル２２が
設けられている。風箱３２から供給する空気量を調節し
て第二セル２２の空塔速度を変化させることで、第一セ
ル２１から第二セル２２を経由して第三セル２３に移動
する熱量が変化し、第三セル２３の流動層温度を変化さ
せて、第三セル２３の過熱器管８４から外部に取り出す
熱量を変化させることができる。また、第一セル２１の
熱を第五セル２５の蒸発器管８６に伝える手段として、
第四セル２４が設けられている。風箱３４から供給する
空気量を調節して第四セル２４の空塔速度を変化させる
ことで、第一セル２１から第四セル２４を経由して第五
セル２５に移動する熱量が変化し、第五セル２５の流動
層温度を変化させて、第五セル２５の蒸発器管８６から
外部に取り出す熱量を変化させることができる。

【００３４】具体的には、第一セル２１の流動層温度を
温度計８８で検出し、流動層７１の温度が所定の温度よ
りも高いと、外部に取り出す熱量が多くなるようにす
る。すなわち、温度計８８に接続された温度制御装置
（ＴＣ）９４からの指令により、制御弁４２の駆動装置
３８（一例として、モータ）を作動させて制御弁４２の
開度を大きくし、風箱３２に供給される空気量を多くし
て第二セル２２の空塔速度を速くし、第一セル２１から
第二セル２２を経由して第三セル２３に移動する流動媒
体の量を多くする。同様に、温度制御装置９４からの指
令により、制御弁４４の駆動装置９６（一例として、モ
ータ）を作動させて制御弁４４の開度を大きくし、風箱
３４に供給される空気量を多くして第四セル２４の空塔
速度を速くし、第一セル２１から第四セル２４を経由し
て第五セル２５に移動する流動媒体の量を多くする。こ
れにより、第一セル２１から第三セル２３及び第五セル
２５に移動する熱量が多くなって、第三セル２３及び第
五セル２５の流動層温度が高くなり、過熱器管８４及び
蒸発器管８６から外部に取り出される熱量が多くなる。
また、第一セル２１の流動層温度を温度計８８で検出
し、流動層７１の温度が所定の温度よりも低いと、外部
に取り出す熱量が少なくなるようにする。すなわち、温
度計８８に接続された温度制御装置９４からの指令によ
り、制御弁４２の駆動装置３８を作動させて制御弁４２
の開度を小さくし、風箱３２に供給される空気量を少な
くして第二セル２２の空塔速度を遅くし、第一セル２１
から第二セル２２を経由して第三セル２３に移動する流
動媒体の量を少なくする。同様に、温度制御装置９４か
らの指令により、制御弁４４の駆動装置９６を作動させ
て制御弁４４の開度を小さくし、風箱３４に供給される
空気量を少なくして第四セル２４の空塔速度を遅くし、
第一セル２１から第四セル２４を経由して第五セル２５
に移動する流動媒体の量を少なくする。これにより、第
一セル２１から第三セル２３及び第五セル２５に移動す
る熱量が少なくなって、第三セル２３及び第五セル２５
の流動層温度が低くなり、過熱器管８４及び蒸発器管８
６から外部に取り出される熱量が少なくなる。このよう
にして、第一セル２１の流動層温度が所定の温度（温度
範囲）になるように制御される。なお、第二セル２２及
び第四セル２４のいずれか一方の空塔速度を変化させ
て、第一セル２１の流動層温度を制御することも可能で
ある。

【００３５】また、伝熱管、例えば、過熱器管８４を設
けている第三セル２３及び蒸発器管８６を設けている第
五セル２５の流動層温度は、安定した収熱量の確保、伝
熱管の腐食抑制などのために、所定の温度（温度範囲）
に制御することが必要な場合がある。その際には、第二
セル２２及び第四セル２４の空塔速度を変化させて、第
三セル２３及び第五セル２５に移動してくる熱量を変化
させることで、第三セル２３及び第五セル２５の流動層
温度の制御が可能となる。具体的には、第三セル２３の
流動層温度を温度計９０で検出し、流動層７３の温度が
所定の温度よりも高いと、温度計９０に接続された温度
制御装置（ＴＣ）９８からの指令により、制御弁４２の
駆動装置３８を作動させて制御弁４２の開度を小さく
し、風箱３２に供給される空気量を少なくして第二セル
２２の空塔速度を遅くし、第一セル２１から第二セル２
２を経由して第三セル２３に移動する流動媒体の量を少
なくすることで、第一セル２１から第三セル２３に移動
してくる熱量が少なくなって、第三セル２３の流動層温
度が所定の温度になるように制御される。また、第三セ
ル２３の流動層温度を温度計９０で検出し、流動層７３
の温度が所定の温度よりも低いと、温度計９０に接続さ
れた温度制御装置９８からの指令により、制御弁４２の
駆動装置３８を作動させて制御弁４２の開度を大きく
し、風箱３２に供給される空気量を多くして第二セル２
２の空塔速度を速くし、第一セル２１から第二セル２２
を経由して第三セル２３に移動する流動媒体の量を多く
することで、第一セル２１から第三セル２３に移動して
くる熱量が多くなって、第三セル２３の流動層温度が所
定の温度になるように制御される。

【００３６】また、第五セル２５の流動層温度を温度計
９２で検出し、流動層７５の温度が所定の温度よりも高
いと、温度計９２に接続された温度制御装置（ＴＣ）１
００からの指令により、制御弁４４の駆動装置９６を作
動させて制御弁４４の開度を小さくし、風箱３４に供給
される空気量を少なくして第四セル２４の空塔速度を遅
くし、第一セル２１から第四セル２４を経由して第五セ
ル２５に移動する流動媒体の量を少なくすることで、第
一セル２１から第五セル２５に移動してくる熱量が少な
くなって、第五セル２５の流動層温度が所定の温度にな
るように制御される。また、第五セル２５の流動層温度
を温度計９２で検出し、流動層７５の温度が所定の温度
よりも低いと、温度計９２に接続された温度制御装置１
００からの指令により、制御弁４４の駆動装置９６を作
動させて制御弁４４の開度を大きくし、風箱３４に供給
される空気量を多くして第四セル２４の空塔速度を速く
し、第一セル２１から第四セル２４を経由して第五セル
２５に移動する流動媒体の量を多くすることで、第一セ
ル２１から第五セル２５に移動してくる熱量が多くなっ
て、第五セル２５の流動層温度が所定の温度になるよう
に制御される。

【００３７】図８は、本発明の実施の第５形態による流
動床の制御方法を実施する装置の概略構成を示してい
る。本実施の形態は、５セル流動床において、第三セ
ル、第五セルに設けた伝熱管から取り出す熱量を制御す
るもので、第三セルに過熱器管を設け、第五セルに蒸発
器管を設けた場合である。図８に示すように、第三セル
２３には過熱器管８４が設けられており、過熱器管８４
の後流側（出口側）には主蒸気温度計１０２が設けられ
ている。また、第五セル２５には蒸発器管８６が設けら
れており、蒸発器管８６の後流側（出口側）には蒸気流
量計１０４が設けられている。なお、第三セル２３は過
熱器管を設ける場合に限定されるものではなく、蒸発器
管でも良く、過熱器管と蒸発器管の両方を配置しても良
い。さらに、空気、排ガス、溶融塩などの流体を流す伝
熱管としても良い。同様に、第五セル２５は蒸発器管を
設ける場合に限定されるものではなく、過熱器管でも良
く、蒸発器管と過熱器管の両方を配置しても良い。

【００３８】例えば、第三セル２３に設けた過熱器管８
４からの取り出す熱量を一定に制御する際には、主蒸気
温度計１０２で過熱蒸気温度を検出して、過熱蒸気温度
が所定の温度よりも低い場合は、主蒸気温度計１０２に
接続された温度制御装置（ＴＣ）１０６からの指令によ
り、制御弁４２の駆動装置３８を作動させて制御弁４２
の開度を大きくし、風箱３２に供給される空気量を多く
して第二セル２２の空塔速度を速くし、第一セル２１か
ら第二セル２２を経由して第三セル２３に移動する流動
媒体の量を多くすることで、第一セル２１から第三セル
２３に移動してくる熱量が多くなって、第三セル２３の
流動層温度及び過熱器管８４の過熱蒸気温度が高くなる
ように制御される。また、主蒸気温度計１０２で過熱蒸
気温度を検出して、過熱蒸気温度が所定の温度よりも高
い場合は、主蒸気温度計１０２に接続された温度制御装
置１０６からの指令により、制御弁４２の駆動装置３８
を作動させて制御弁４２の開度を小さくし、風箱３２に
供給される空気量を少なくして第二セル２２の空塔速度
を遅くし、第一セル２１から第二セル２２を経由して第
三セル２３に移動する流動媒体の量を少なくすること
で、第一セル２１から第三セル２３に移動してくる熱量
が少なくなって、第三セル２３の流動層温度及び過熱器
管８４の過熱蒸気温度が低くなるように制御される。

【００３９】また、例えば、第五セル２５に設けた蒸発
器管８６からの取り出す熱量を一定に制御する際には、
蒸気流量計１０４で蒸気流量を検出して、蒸気流量が所
定の流量よりも少ない場合は、蒸気流量計１０４に接続
された流量制御装置（ＦＣ）１０８からの指令により、
制御弁４４の駆動装置９６を作動させて制御弁４４の開
度を大きくし、風箱３４に供給される空気量を多くして
第四セル２４の空塔速度を速くし、第一セル２１から第
四セル２４を経由して第五セル２５に移動する流動媒体
の量を多くすることで、第一セル２１から第五セル２５
に移動してくる熱量が多くなって、第五セル２５の流動
層温度が高くなるとともに蒸発器管８６の蒸気流量が多
くなるように制御される。また、蒸気流量計１０４で蒸
気流量を検出して、蒸気流量が所定の流量よりも多い場
合は、蒸気流量計１０４に接続された流量制御装置１０
８からの指令により、制御弁４４の駆動装置９６を作動
させて制御弁４４の開度を小さくし、風箱３４に供給さ
れる空気量を少なくして第四セル２４の空塔速度を遅く
し、第一セル２１から第四セル２４を経由して第五セル
２５に移動する流動媒体の量を少なくすることで、第一
セル２１から第五セル２５に移動してくる熱量が少なく
なって、第五セル２５の流動層温度が低くなるとともに
蒸発器管８６の蒸気流量が少なくなるように制御され
る。他の構成及び作用は実施の第４形態の場合と同様で
あり、また、本実施の形態の構成を実施の第４形態の構
成と適宜組み合わせて実施することも可能である。

【００４０】なお、実施の第５形態では、一例として、
過熱器管における過熱蒸気温度が一定になるように制御
し、蒸発器管における蒸気流量が一定になるように制御
しているが、取り出す熱量は、具体的に、受熱流体が空
気、蒸気、排ガスなどであれば、伝熱管の出口温度が一
定になるように制御すればよい。また、蒸発器管であれ
ば、上記のように、蒸気量が一定になるように制御すれ
ばよい。また、実施の第５形態においては、外部に取り
出す熱量を一定に制御する方法について述べたが、外部
に取り出す熱量を一定の割合で増加あるいは減少させる
ように制御することも可能である。また、本発明の実施
の形態では、３セル流動床、５セル流動床について説明
しているが、第１セルの前後左右などに他のセルを配置
するようにした７セル以上の流動床についても本発明の
制御方法を適用することが可能である。

【００４１】

【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、つぎのような効果を奏する。 （１） 伝熱管を設けた流動層の温度を所定の温度に制
御できるので、安定した収熱量が確保できる。また、伝
熱管の腐食を抑制することができる。 （２） 伝熱管からの取り出す熱量、例えば、過熱器管
における過熱蒸気温度、蒸発器管における蒸気量などを
制御する場合は、安定した収熱量が確保でき、また、回
収する熱量を制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】３セル流動床における第二セルから第三セルへ
の流動媒体の循環挙動を示すもので、第二セルの空塔速
度を変化させた時の流動媒体の循環量の変化を示すグラ
フである。

【図２】本発明の実施の第１形態による流動床の制御方
法を実施する装置を示す概略構成正面断面図である。

【図３】図２に示す装置の概略平面断面図である。

【図４】本発明の実施の第２形態による流動床の制御方
法を実施する装置を示す概略構成正面断面図である。

【図５】本発明の実施の第３形態による流動床の制御方
法を実施する装置を示す概略構成正面断面図である。

【図６】本発明の実施の第４形態による流動床の制御方
法を実施する装置を示す概略構成正面断面図である。

【図７】図６に示す装置の概略平面断面図である。

【図８】本発明の実施の第５形態による流動床の制御方
法を実施する装置を示す概略構成正面断面図である。

【符号の説明】

１０、８０ 流動床 １１ 第一仕切 １２ 第二仕切 １３ 第三仕切 １４ 第四仕切 １６、８２ ガス分散板 １８ 伝熱管 ２１ 第一セル ２２ 第二セル ２３ 第三セル ２４ 第四セル ２５ 第五セル ２６、２８、８８、９０、９２ 温度計 ３１、３２、３３、３４、３５ 風箱 ３６、４０、５０、９４、９８、１００、１０６ 温度
制御装置 ３８、９６ 駆動装置 ４１、４２、４３、４４、４５ 制御弁 ４６、８４ 過熱器管 ４８、１０２ 主蒸気温度計 ５１、５２、５３、５４、５５ 流量計 ５６、８６ 蒸発器管 ５８、１０４ 蒸気流量計 ６０、１０８ 流量制御装置 ６１、６２、６３、６４、６５ 流動化ガス供給配管 ７１、７２、７３、７４、７５ 流動層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｆ２３Ｇ 5/30 Ｆ２３Ｃ 11/02 ３０５ // Ｆ２３Ｇ 5/50 ＺＡＢ ３１１ (72)発明者 魚住 昌宏 神戸市中央区東川崎町１丁目１番３号 川崎重工業株式会社 神戸本社内 (72)発明者 岩本 正人 神戸市中央区東川崎町１丁目１番３号 川崎重工業株式会社 神戸本社内 (72)発明者 竹田 航哉 神戸市中央区東川崎町１丁目１番３号 川崎重工業株式会社 神戸本社内 (56)参考文献 特開 平２−290402（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−119620（ＪＰ，Ａ) 特許2891996（ＪＰ，Ｂ２) 国際公開97／48950（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F23G 5/50 ZAB F23C 10/28 F22B 1/02 F23C 10/02 F23G 5/30 ZAB F27B 15/00 B01J 8/24

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流動床を、燃料を供給して燃焼が行われ
   る第一セルの両側に略同一構造の他のセルが配置される
   ように、中央の第一セルを構成する仕切を第一仕切及び
   第三仕切とし、第一仕切の外側に第二仕切を、第三仕切
   の外側に第四仕切を設けて、第一セルの両側に第二セル
   及び第四セル、さらに第二セルの外側に第三セルが、第
   四セルの外側に第五セルが設けられるように区分し、そ
   れぞれのセルの下側又は下部に独立して流量を調整した
   流動化ガスが供給される風箱又は散気管を設け、第一セ
   ルと第二セルとを下側が連通するように第一仕切で区分
   し、第二セルと伝熱管を設けて熱回収が行われる第三セ
   ルとを上側及び下側が連通するように第二仕切で区分
   し、第一セルと第四セルとを下側が連通するように第三
   仕切で区分し、第四セルと伝熱管を設けて熱回収が行わ
   れる第五セルとを上側及び下側が連通するように第四仕
   切で区分して、流動媒体が第一セルの下部から第二セル
   を介し第二仕切を越えて第三セルに移動し、第三セルの
   下部から第二セル及び第一セルに循環するとともに、流
   動媒体が第一セルの下部から第四セルを介し第四仕切を
   越えて第五セルに移動し、第五セルの下部から第四セル
   及び第一セルに循環するようにした流動床の制御方法で
   あって、 第三セルの流動層温度を検出して、その温度が所定の温
   度よりも高くなると第二セルに供給する流動化ガスの流
   量を減少させて第三セルへの流動媒体の循環量を少なく
   し、第三セルの流動層温度が所定の温度よりも低くなる
   と第二セルに供給する流動化ガスの流量を増加させて第
   三セルへの流動媒体の循環量を多くすることを特徴とす
   る流動床の制御方法。
2. 【請求項２】 流動床を、燃料を供給して燃焼が行われ
   る第一セルの両側に略同一構造の他のセルが配置される
   ように、中央の第一セルを構成する仕切を第一仕切及び
   第三仕切とし、第一仕切の外側に第二仕切を、第三仕切
   の外側に第四仕切を設けて、第一セルの両側に第二セル
   及び第四セル、さらに第二セルの外側に第三セルが、第
   四セルの外側に第五セルが設けられるように区分し、そ
   れぞれのセルの下側又は下部に独立して流量を調整した
   流動化ガスが供給される風箱又は散気管を設け、第一セ
   ルと第二セルとを下側が連通するように第一仕切で区分
   し、第二セルと伝熱管を設けて熱回収が行われる第三セ
   ルとを上側及び下側が連通するように第二仕切で区分
   し、第一セルと第四セルとを下側が連通するように第三
   仕切で区分し、第四セルと伝熱管を設けて熱回収が行わ
   れる第五セルとを上側及び下側が連通するように第四仕
   切で区分して、流動媒体が第一セルの下部から第二セル
   を介し第二仕切を越えて第三セルに移動し、第三セルの
   下部から第二セル及び第一セルに循環するとともに、流
   動媒体が第一セルの下部から第四セルを介し第四仕切を
   越えて第五セルに移動し、第五セルの下部から第四セル
   及び第一セルに循環するようにした流動床の制御方法で
   あって、第五セルの流動層温度を検出して、その温度が
   所定の温度よりも高くなると第四セルに供給する流動化
   ガスの流量を減少させて第五セルへの流動媒体の循環量
   を少なくし、第五セルの流動層温度が所定の温度よりも
   低くなると第四セルに供給する流動化ガスの流量を増加
   させて第五セルへの流動媒体の循環量を多くすることを
   特徴とする流動床の制御方法。
3. 【請求項３】 流動床を、燃料を供給して燃焼が行われ
   る第一セルの両側に略同一構造の他のセルが配置される
   ように、中央の第一セルを構成する仕切を第一仕切及び
   第三仕切とし、第一仕切の外側に第二仕切を、第三仕切
   の外側に第四仕切を設けて、第一セルの両側に第二セル
   及び第四セル、さらに第二セルの外側に第三セルが、第
   四セルの外側に第五セルが設けられるように区分し、そ
   れぞれのセルの下側又は下部に独立して流量を調整した
   流動化ガスが供給される風箱又は散気管を設け、第一セ
   ルと第二セルとを下側が連通するように第一仕切で区分
   し、第二セルと過熱器管又は過熱器管及び蒸発器管を設
   けて熱回収が行われる第三セルとを上側及び下側が連通
   するように第二仕切で区分し、第一セルと第四セルとを
   下側が連通するように第三仕切で区分し、第四セルと蒸
   発器管又は蒸発器管及び過熱器管を設けて熱回収が行わ
   れる第五セルとを上側及び下側が連通するように第四仕
   切で区分して、流動媒体が第一セルの下部から第二セル
   を介し第二仕切を越えて第三セルに移動し、第三セルの
   下部から第二セル及び第一セルに循環するとともに、流
   動媒体が第一セルの下部から第四セルを介し第四仕切を
   越えて第五セルに移動し、第五セルの下部から第四セル
   及び第一セルに循環するようにした流動床の制御方法で
   あって、 第三セルに設けた過熱器管における過熱蒸気温度を検出
   して、過熱蒸気温度が所定の温度よりも高くなると第二
   セルに供給する流動化ガスの流量を減少させて第三セル
   への流動媒体の循環量を少なくし、過熱蒸気温度が所定
   の温度よりも低くなると第二セルに供給する流動化ガス
   の流量を増加させて第三セルへの流動媒体の循環量を多
   くするとともに、第五セルに設けた蒸発器管における蒸
   気量を検出して、蒸気量が所定の流量よりも多くなると
   第四セルに供給する流動化ガスの流量を減少させて第五
   セルへの流動媒体の循環量を少なくし、蒸気量が所定の
   流量よりも少なくなると第四セルに供給する流動化ガス
   の流量を増加させて第五セルへの流動媒体の循環量を多
   くすることを特徴とする流動床の制御方法。
4. 【請求項４】 流動床を、燃料を供給して燃焼が行われ
   る第一セルの両側に略同一構造の他のセルが配置される
   ように、中央の第一セルを構成する仕切を第一仕切及び
   第三仕切とし、第一仕切の外側に第二仕切を、第三仕切
   の外側に第四仕切を設けて、第一セルの両側に第二セル
   及び第四セル、さらに第二セルの外側に第三セルが、第
   四セルの外側に第五セルが設けられるように区分し、そ
   れぞれのセルの下側又は下部に独立した流動化ガス供給
   量調節手段を備える風箱又は散気管を設け、第一セルと
   第二セルとを下側が連通するように第一仕切で区分し、
   第二セルと過熱器管又は／及び蒸発器管を設けて熱回収
   が行われる第三セルとを上側及び下側が連通するように
   第二仕切で区分し、第一セルと第四セルとを下側が連通
   するように第三仕切で区分し、第四セルと蒸発器管又は
   ／及び過熱器管を設けて熱回収が行われる第五セルとを
   上側及び下側が連通するように第四仕切で区分して、流
   動媒体が第一セルの下部から第二セルを介し第二仕切を
   越えて第三セルに移動し、第三セルの下部から第二セル
   及び第一セルに循環するとともに、流動媒体が第一セル
   の下部から第四セルを介し第四仕切を越えて第五セルに
   移動し、第五セルの下部から第四セル及び第一セルに循
   環するようにした流動床の制御装置であって、 第三セル及び／又は第五セルの流動層に温度検出手段を
   接続して、温度検出手段の温度が所定の温度よりも高く
   なると流動化ガス供給量調節手段により第二セル及び／
   又は第四セルに供給する流動化ガスの流量を減少させ、
   温度検出手段の温度が所定の温度よりも低くなると流動
   化ガス供給量調節手段により第二セル及び／又は第四セ
   ルに供給する流動化ガスの流量を増加させるような制御
   機構を備えたことを特徴とする流動床の制御装置。
5. 【請求項５】 流動床を、燃料を供給して燃焼が行われ
   る第一セルの両側に略同一構造の他のセルが配置される
   ように、中央の第一セルを構成する仕切を第一仕切及び
   第三仕切とし、第一仕切の外側に第二仕切を、第三仕切
   の外側に第四仕切を設けて、第一セルの両側に第二セル
   及び第四セル、さらに第二セルの外側に第三セルが、第
   四セルの外側に第五セルが設けられるように区分し、そ
   れぞれのセルの下側又は下部に独立した流動化ガス供給
   量調節手段を備える風箱又は散気管を設け、第一セルと
   第二セルとを下側が連通するように第一仕切で区分し、
   第二セルと過熱器管又は過熱器管及び蒸発器管を設けて
   熱回収が行われる第三セルとを上側及び下側が連通する
   ように第二仕切で区分し、第一セルと第四セルとを下側
   が連通するように第三仕切で区分し、第四セルと蒸発器
   管又は蒸発器管及び過熱器管を設けて熱回収が行われる
   第五セルとを上側及び下側が連通するように第四仕切で
   区分して、流動媒体が第一セルの下部から第二セルを介
   し第二仕切を越えて第三セルに移動し、第三セルの下部
   から第二セル及び第一セルに循環するとともに、流動媒
   体が第一セルの下部から第四セルを介し第四仕切を越え
   て第五セルに移動し、第五セルの下部から第四セル及び
   第一セルに循環するようにした流動床の制御装置であっ
   て、 第三セルの過熱器管後流側に過熱蒸気温度検出手段を設
   けて、過熱蒸気温度が所定の温度よりも高くなると流動
   化ガス供給量調節手段により第二セルに供給する流動化
   ガスの流量を減少させ、過熱蒸気温度が所定の温度より
   も低くなると流動化ガス供給量調節手段により第二セル
   に供給する流動化ガスの流量を増加させるような制御機
   構を備え、 第五セルの蒸発器管後流側に蒸気流量検出手段を設け
   て、蒸気流量が所定の流量よりも多くなると流動化ガス
   供給量調節手段により第四セルに供給する流動化ガスの
   流量を減少させ、蒸気流量が所定の流量よりも少なくな
   ると流動化ガス供給量調節手段により第四セルに供給す
   る流動化ガスの流量を増加させるような制御機構を備え
   たことを特徴とする流動床の制御装置。