JP4691349B2 - 反応炉 - Google Patents
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Description
1a 底壁
1b 上壁
3 反応管
5 熱交換型燃焼用空気供給装置
7 燃焼用空気加熱用バーナ
8 蓄熱体
9 加熱用バーナ
11 ガス流路
13 蛇行ガス流路部分
15,17,19 仕切壁構造物
29 輻射熱放射体
Claims (11)
- 炉壁によって囲まれた燃焼室を内部に有する炉本体と、
前記炉壁の対向する一対の壁部間に設置されて同じ方向に延びるように並設された複数の反応管と、
前記燃焼室内の燃焼ガスを通気性を有する蓄熱手段を通して炉外に排出し且つ前記蓄熱手段の顕熱で高温に加熱した燃焼用空気を前記複数の反応管が延びる方向と交差する方向に前記燃焼室内に供給する熱交換型燃焼用空気供給装置と、
前記複数の反応管の間に形成される空間に前記反応管が延びる方向に向かって燃料を噴射するように前記一対の壁部の一方の壁部に設けられた複数の加熱用バーナとを備え、
前記炉本体の内部構造は、前記燃焼室内において熱流速を局所的に増加させたい部分を燃焼ガス流体が通過するように構成されており、
前記熱交換型燃焼用空気供給装置には、前記燃焼用空気を加熱するための1以上の燃焼用空気加熱用バーナが設けられていることを特徴とする反応炉。 - 前記燃焼ガス流体を流すガス流路の長さが、前記複数の加熱用バーナから噴射されてガス化した前記燃料が前記熱交換型燃焼用空気供給装置を通して炉外に排出される前に前記ガス流路内で実質的に完全燃焼し得る長さになるように前記内部構造が構成されていることを特徴とする請求項1に記載の反応炉。
- 前記熱交換型燃焼用空気供給装置は、前記複数の加熱用バーナが設けられた前記一方の壁部に沿って前記燃焼用空気を流すように配置され、
前記炉本体の内部構造は、ガス化した前記燃料が、前記一方の壁部から該一方の壁部と対向する他方の壁部に向かって前記複数の反応管のすべてと部分的に交差しながら蛇行して流れる蛇行ガス流路部分を含むように前記ガス流路を形成するように構成されている請求項1または2に記載の反応炉。 - 前記炉本体の内部構造は、内部に環状の前記ガス流路が形成されるように構成され、
前記熱交換型燃焼用空気供給装置は、前記環状の燃焼室内に一方向に向かって前記燃焼用空気を流し、前記環状の燃焼室を前記一方向に流れる前記燃焼ガスを炉外に排出するように配置されており、
前記複数の加熱用バーナは前記ガス流路の上流側に配置されている請求項1または2に記載の反応炉。 - 前記複数の反応管の間に形成された前記空間内には、前記燃焼ガス流体によって加熱されて輻射熱を放射する輻射熱放射体が前記複数の反応管が径方向外側から実質的に均等加熱されるように配置されている請求項1または2に記載の反応炉。
- 前記熱交換型燃焼用空気供給装置が、前記燃焼用空気を800℃以上に加熱することを特徴とする請求項1または2に記載の反応炉。
- 前記炉本体の内部には、蛇行して流れる前記ガス流路を形成するように、前記一方の壁部から前記他方の壁部に向かって所定の間隔をあけて配置された複数の仕切壁構造物が設置されており、
前記複数の仕切壁構造物には前記複数の反応管の少なくとも一部が緩く貫通する複数の貫通孔がそれぞれ形成されており、
前記複数の反応管の外壁部には前記貫通孔の周囲を囲む前記仕切壁構造物の一部と接触して前記仕切壁構造物を支持する支持用構造部が設けられている請求項3に記載の反応炉。 - 前記反応管の長手方向に沿って見た管壁から管内に入る熱束の分布が、前記加熱用バーナが位置する側の端部から約1/3の範囲内おいてピークが現れるように前記熱束が増加し、残りの約2/3の範囲内で前記熱束が減少するように、前記複数の仕切壁構造物が設置されている請求項7に記載の反応炉。
- 炉壁によって囲まれた燃焼室を内部に有する炉本体と、
前記炉壁の対向する一対の壁部間に設置されて同じ方向に延びるように並設された複数の反応管と、
前記燃焼室内の燃焼ガスを通気性を有する蓄熱手段を通して炉外に排出し且つ前記蓄熱手段の顕熱で高温に加熱した燃焼用空気を前記複数の反応管が延びる方向と交差する方向に前記燃焼室内に供給する熱交換型燃焼用空気供給装置と、
前記複数の反応管の間に形成される空間に前記反応管が延びる方向に向かって燃料を噴射するように前記一対の壁部の一方の壁部に設けられた複数の加熱用バーナとを備え、
前記炉本体の内部構造は、前記燃焼室内において熱流速を局所的に増加させたい部分を燃焼ガス流体が通過するように構成されており、
前記炉本体の内部構造は、内部に環状の前記ガス流路が形成されるように構成され、
前記熱交換型燃焼用空気供給装置は、前記環状の燃焼室内に一方向に向かって前記燃焼用空気を流し、前記環状の燃焼室を前記一方向に流れる前記燃焼ガスを炉外に排出するように配置されており、
前記複数の加熱用バーナは前記ガス流路の上流側に配置されていることを特徴とする反応炉。 - 炉壁によって囲まれた燃焼室を内部に有する炉本体と、
前記炉壁の対向する一対の壁部間に設置されて同じ方向に延びるように並設された複数の反応管と、
前記燃焼室内の燃焼ガスを通気性を有する蓄熱手段を通して炉外に排出し且つ前記蓄熱手段の顕熱で高温に加熱した燃焼用空気を前記複数の反応管が延びる方向と交差する方向に前記燃焼室内に供給する熱交換型燃焼用空気供給装置と、
前記複数の反応管の間に形成される空間に前記反応管が延びる方向に向かって燃料を噴射するように前記一対の壁部の一方の壁部に設けられた複数の加熱用バーナとを備え、
前記炉本体の内部構造は、前記燃焼室内において熱流速を局所的に増加させたい部分を燃焼ガス流体が通過するように構成されており、
前記燃焼ガス流体を流すガス流路の長さが、前記複数の加熱用バーナから噴射されてガス化した前記燃料が前記熱交換型燃焼用空気供給装置を通して炉外に排出される前に前記ガス流路内で実質的に完全燃焼し得る長さになるように前記内部構造が構成されており、 前記炉本体の内部には、蛇行して流れる前記蛇行ガス流路部分を含む前記ガス流路を形成するように、前記一方の壁部から前記他方の壁部に向かって所定の間隔をあけて配置された複数の仕切壁構造物が設置され、
前記複数の仕切壁構造物には前記複数の反応管の少なくとも一部が緩く貫通する複数の貫通孔がそれぞれ形成され、
前記複数の反応管の外壁部には前記貫通孔の周囲を囲む前記仕切壁構造物の一部と接触して前記仕切壁構造物を支持する支持用構造部が設けられ、
前記反応管の長手方向に沿って見た管壁から管内に入る熱束の分布が、前記加熱用バーナが位置する側の端部から約1/3の範囲内おいてピークが現れるように前記熱束が増加し、残りの約2/3の範囲内で前記熱束が減少するように、前記複数の仕切壁構造物が設置されており、
前記約1/3の範囲内にある前記複数の反応管の間に形成された前記空間の部分内には、前記燃焼ガス流体によって加熱されて輻射熱を放射する輻射熱放射体が、前記複数の反応管が径方向外側から実質的に均等加熱されるように配置されていることを特徴とする反応炉。 - 前記熱交換型燃焼用空気供給装置に設けられた前記燃焼用空気加熱用バーナからの燃焼ガス流体の噴き出し線速度及び前記燃焼用空気の噴き出し線速度が30〜150m/秒であり、
前記ガス流路内を流れる前記燃焼ガス流体の線速度が5〜30m/秒になるように、前記炉本体の前記内部構造が定められている請求項3,7または10に記載の反応炉。
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