JP7027498B2 - 流動炉及びその冷却方法 - Google Patents
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Description
また、流動炉の流動媒体の上部に近接してノズルを設け、流動炉の流動媒体の温度が所定の温度よりも高くなった場合には、ノズルを介して流動媒体に直接的に水を供給する技術が知られている。(特許文献2参照)
第1発明は、炉体の下部に砂層を設け、前記砂層中に燃焼空気を供給する燃焼空気供給手段を備え、炉体の側壁には、砂層の温度を測定する温度センサを挿設し、前記炉体の側壁に被処理物を供給する配管を接続した流動炉において、
前記被処理物に水を注入して前記被処理物の水分率を高める第1注水管の終端部を、前記配管に接続し、前記第1注水管には、始端部から順に、前記水の水圧を調整する減圧弁と、前記温度センサの測定結果に基づいて駆動する注水制御手段を設け、前記減圧弁で、前記水の水圧を炉体内の内圧よりも所定の圧力高く設定し、前記注水制御手段は、水の流量を調整する第1調整弁と水の供給開始および停止を行う開閉弁を含み、前記炉体の側壁の上部にフリーボード部に噴霧する水を供給する第2注水管の終端部を接続し、前記第2注水管に水の流量を調整する第2調整弁を設け、前記炉体の側壁の上端部に排出部に噴霧する水を供給する第3注水管の終端部を接続し、前記第3注水管に水の流量を調整する第3調整弁を設けたことを特徴とする。
配管に被処理物に水を供給する第1注水管の終端部を接続し、温度センサの測定結果に基づいて駆動する注水制御手段を設けたので、砂層温度に応じて、被処理物に水を供給し被処理物の水分率を高くして、蒸発潜熱で消費される熱量を多くすることで砂層を冷却して、流動炉を安定して稼働させることができる。
第2注水管を介してフリーボード部に水が噴霧されフリーボード部の温度を冷却することができ、第3注水管を介して排出部に水が噴霧され排出部の温度を冷却することができる。
さらに、第1注水管を始端部から終端部に流れる水が逆流することを防止することができる。
配管における炉体の側壁に近接する部位に、第1注水管の終端部を接続したので、圧力損失による影響を低減して、炉体に高い水分率を有する被処理物を安定したペースで供給することができる。
側壁における上下方向の中間よりも下側に偏倚させた部位に、第1注水管の終端部を接続したので、砂層の流動部の近傍で被処理物に含まれる多くの水が蒸発して、砂層の破損を防止することができる。
前記配管に被処理物に水を供給する第1注水管の終端部を接続し、前記第1注水管に、始端部から順に、前記水の水圧を調整する減圧弁と、水の流量を調整する第1調整弁と、水の供給開始および停止を行う開閉弁を設け、前記減圧弁で、前記水の水圧を炉体内の内圧よりも所定の圧力高く設定し、前記砂層の温度が所定の設定温度よりも高い場合は、前記開閉弁を駆動して第1注水管を開いた後に、前記第1調整弁を駆動して第1注水管を流れる水を所定の流量に調整し、前記砂層の温度が所定の設定温度よりも低くなった場合には、前記第1調整弁を駆動して第1注水管を流れる水を止水した後に、前記開閉弁を駆動して第1注水管を閉じ、前記炉体の側壁の上部にフリーボード部に噴霧する水を供給する第2注水管の終端部を接続し、前記第2注水管に水の流量を調整する第2調整弁を設け、前記開閉弁を駆動して第1注水管を開いた後に、前記第2調整弁を駆動して第2注水管を流れる水を所定の流量に調整し、前記炉体の側壁の上端部に排出部に噴霧する水を供給する第3注水管の終端部を接続し、前記第3注水管に水の流量を調整する第3調整弁を設け、前記開閉弁を駆動して第1注水管を開いた後、又は、前記第2調整弁を駆動して第2注水管を流れる水を所定の流量に調整した後に、前記第3調整弁を駆動して第3注水管を流れる水を所定の流量に調整することを特徴とする。
配管に被処理物に水を供給する第1注水管の終端部を接続し、第1注水管に水の流量を調整する第1調整弁と、開閉弁を設け、砂層の温度が所定の設定温度よりも高い場合は、開閉弁を駆動して第1注水管を開いた後に、第1調整弁を駆動して第1注水管を流れる水を所定の流量に調整し、砂層の温度が所定の設定温度よりも低くなった場合には、第1調整弁を駆動して第1注水管を流れる水を止水した後に、開閉弁を駆動して第1注水管を閉じるので、砂層が所定の設定温度よりも高くなった場合には、被処理物に水を供給し被処理物の水分率を高くして、蒸発潜熱で消費される熱量を多くし砂層を冷却して、流動炉を安定して稼働させることができる。また、第1調整弁が作動不良になった場合でも開閉弁を駆動して炉体に不要な水が供給されるのを防止することができる。
また、炉体の側壁の上部にフリーボード部に噴霧する水を供給する第2注水管の終端部を接続し、第2注水管に水の流量を調整する第2調整弁を設け、開閉弁を駆動して第1注水管を開いた後に、第2調整弁を駆動して第2注水管を流れる水を所定の流量に調整するので、炉体のフリーボード部を冷却して、流動炉をより安定して稼働させることができる。
さらに、炉体の側壁の上端部に排出部に噴霧する水を供給する第3注水管の終端部を接続し、第3注水管に水の流量を調整する第3調整弁を設け、開閉弁を駆動して第1注水管を開いた後、又は、第2調整弁を駆動して第2注水管を流れる水を所定の流量に調整した後に、第3調整弁を駆動して第3注水管を流れる水を所定の流量に調整するので、炉体の排出部を冷却して、流動炉をさらに安定して稼働させることができる。
また、第1注水管を始端部から終端部に流れる水が逆流することを防止することができる。
第1調整弁を駆動して砂層の温度に応じて第1注水管を流れる水の流量を増減させるので、被処理物に含まれる水の水分率を増減し蒸発潜熱で費やされる熱量を増減して、砂層を速やかに冷却して、流動炉を安定して稼働させることができる。
炉体10の側壁11には砂層20の温度を測定する温度センサ64を炉内に挿入する温度センサ取り付け座(図示省略)が設けられており、温度センサ64が取り付けられている。なお、温度センサ64は、複数でもよく、その場合、炉体10の上下方向に異なる位置に設置することで、砂層20の炉体10の上下方向における温度分布を測定することができる。
次に、流動炉の炉体10の温度を制御するコントローラ25について説明する。図2に示すように、コントローラ25の入力側には、炉体10の砂層20の温度を測定する温度センサ64と、炉体10のフリーボード部の温度を測定する温度センサ66と、炉体10の排出口34の近傍の温度を測定する温度センサ68が所定の入力インターフェース回路を介して接続されている。
次に、流動炉の炉体10の砂層20の温度が設定温度700~750℃よりも5℃高くなった場合の冷却方法について説明する。なお、理解を容易にするために、設定温度700℃の場合を例にとって説明する。
11 側壁
20 砂層
21 分散管
42 配管
54 注水管(第1注水管)
55 注水管(第2注水管)
56 注水管(第3注水管)
62 調整弁(第1調整弁)
63 開閉弁
64 温度センサ
65 調整弁(第2調整弁)
67 調整弁(第3調整弁)
A 燃焼空気供給手段
B 注水制御手段
Claims (5)
- 炉体の下部に砂層を設け、前記砂層中に燃焼空気を供給する燃焼空気供給手段を備え、炉体の側壁には、砂層の温度を測定する温度センサを挿設し、前記炉体の側壁に被処理物を供給する配管を接続した流動炉において、
前記被処理物に水を注入して前記被処理物の水分率を高める第1注水管の終端部を、前記配管に接続し、前記第1注水管には、始端部から順に、前記水の水圧を調整する減圧弁と、前記温度センサの測定結果に基づいて駆動する注水制御手段を設け、
前記減圧弁で、前記水の水圧を炉体内の内圧よりも所定の圧力高く設定し、
前記注水制御手段は、水の流量を調整する第1調整弁と水の供給開始および停止を行う開閉弁を含み、
前記炉体の側壁の上部にフリーボード部に噴霧する水を供給する第2注水管の終端部を接続し、前記第2注水管に水の流量を調整する第2調整弁を設け、
前記炉体の側壁の上端部に排出部に噴霧する水を供給する第3注水管の終端部を接続し、前記第3注水管に水の流量を調整する第3調整弁を設けたことを特徴とする流動炉。 - 前記配管における終端部に、前記第1注水管の終端部を接続した請求項1記載の流動炉。
- 前記側壁における上下方向の中間よりも下側に偏倚させた部位に、前記配管の終端部を接続した請求項1又は2記載の流動炉。
- 炉体の下部に砂層を設け、前記砂層中に燃焼空気を供給する供給管を挿設し、前記砂層の上部に砂層の温度を測定する温度センサを挿設し、前記炉体の側壁に被処理物を供給する配管を接続した流動炉の冷却方法において、
前記配管に被処理物に水を供給する第1注水管の終端部を接続し、前記第1注水管に、始端部から順に、前記水の水圧を調整する減圧弁と、水の流量を調整する第1調整弁と、水の供給開始および停止を行う開閉弁を設け、
前記減圧弁で、前記水の水圧を炉体内の内圧よりも所定の圧力高く設定し、
前記砂層の温度が所定の設定温度よりも高い場合は、前記開閉弁を駆動して第1注水管を開いた後に、前記第1調整弁を駆動して第1注水管を流れる水を所定の流量に調整し、
前記砂層の温度が所定の設定温度よりも低くなった場合には、前記第1調整弁を駆動して第1注水管を流れる水を止水した後に、前記開閉弁を駆動して第1注水管を閉じ、
前記炉体の側壁の上部にフリーボード部に噴霧する水を供給する第2注水管の終端部を接続し、前記第2注水管に水の流量を調整する第2調整弁を設け、
前記開閉弁を駆動して第1注水管を開いた後に、前記第2調整弁を駆動して第2注水管を流れる水を所定の流量に調整し、
前記炉体の側壁の上端部に排出部に噴霧する水を供給する第3注水管の終端部を接続し、前記第3注水管に水の流量を調整する第3調整弁を設け、
前記開閉弁を駆動して第1注水管を開いた後、又は、前記第2調整弁を駆動して第2注水管を流れる水を所定の流量に調整した後に、前記第3調整弁を駆動して第3注水管を流れる水を所定の流量に調整することを特徴とする流動炉の冷却方法。 - 前記第1調整弁を駆動して砂層の温度に応じて第1注水管を流れる水の流量を増減させる請求項4記載の流動炉の冷却方法。
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