JPH01107090A - 流動床反応器のサイクロン集塵効率及び循環率を制御する方法及び装置 - Google Patents

流動床反応器のサイクロン集塵効率及び循環率を制御する方法及び装置

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JPH01107090A
JPH01107090A JP63109296A JP10929688A JPH01107090A JP H01107090 A JPH01107090 A JP H01107090A JP 63109296 A JP63109296 A JP 63109296A JP 10929688 A JP10929688 A JP 10929688A JP H01107090 A JPH01107090 A JP H01107090A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、流動床反応器に関し、特に流動床反応器内部
におけるサイクロン集塵効率及び循環率を制御する方法
及び装置に関する。
ガス化装置、水蒸気発生器、燃焼装置等の流動床反応器
はよく知られている。この種の装置においては、石炭等
の化石燃料と石炭の燃焼の結果発生する硫黄を吸収する
吸収剤とを含有する粒状物の床中に空気を通して、床を
流動化させて、比較的低温度における燃料の燃焼を加速
する。空気に随伴する固状物を床の外部で分離して、床
中に循環戻入する。流動床によって生じる熱は、種々の
用途に利用され、熱放出が大きく硫黄の吸収率が高く、
窒素酸化物の発生率が低く、各種燃料に対する適応性を
持つという総合的に魅力的な結果なが得られる。
最も一般的な流動床反応器は、バブリング（ｂｕｂｂｌ
ｉｎｇ）流動床と呼ばれており、このバブリング流動床
中では、粒状物の床は比較的高密度であり、明確に限定
ないし分離された上面を持っている。
〈従来の技術〉 燃焼効率を向上させ、汚染物の発生を制御し、バブリン
グ床による運転不能を改善する努力の結果、循環式流動
床法を利用した流動床反応器が開発された。循環式流動
床によれば、流動床の密度は通常のバブリング流動床よ
りもかなり低く、空気の速度はバブリング床中の空気速
度よりも高速であり、床を通過した煙道ガスはかなりの
量の粒状固体を随伴していて実質的に粒状固体で飽和し
ている。
循環式流動床の他の特徴は、固体の循環率が比較的高い
ために、燃料の熱放出パターンによる影響を受けること
が少なく、従って温度変化を小さくすることができ、窒
素酸化物類の生成が減少することである。固体の循環率
が高いので、固体の循環のために固体から気体を分離す
るために用いる機械装置の効率が高くなる。硫黄吸収剤
及び燃料の滞留時間が増すので、吸収剤及び燃料の消費
が少なくなる。
現在実用化されている循環式流動床の設計では、はとん
どの場合、固体の循環率を調整することにより負荷を制
御しており、密閉ポット即ち法外部に位置する分離装置
と流動床への循環入口の中間に配置された密閉装置から
供給される固体量を減少させることにより固体循環率を
調整している。
しかしながら、上記の調整を行なうためには、水で冷却
されたスクリューのような計量冷却器を必要とし、この
ために下流に処理設備を必要とするだけでなく、機械的
に複雑になり、コスト的にも不利が加わる。
〈発明が解決しようとする課題〉 従って、本発明の目的は、流動床のサイクロン集塵効率
及び循環率を制御する方法及び装置を提供することであ
る。
本発明の別の目的は、計量装置及び下流に配設する処理
設備を必要としない上記のような方法及び装置を提供す
ることである。
本発明の更にもう一つの目的は、流動床の内部において
固体の供給量の制御を行なう上記のような方法及び装置
を提供することである。
〈課題を解決するための手段〉 上記の目的及びその他の目的を達成するために、煙道ガ
ス及び煙道ガスに随伴している固体の流れ方向と逆の方
向の流れとして空気をサイクロン分離器に導入する。導
入された空気が分離器の内部で細かい固体の一部分を随
伴捕捉して熱回収区域に送り、必要となる固体供給量を
減少させる。
〈実施例〉 上述の説明並びに本発明の他の目的及び利点は、現時点
において好ましい実施例であり本発明を例示する実施例
についての以下の説明と添附の図面を参照することによ
り、より明確になるものと考える。
添附の図面において、参照符号１０は流動床反応容器を
示し、流動床反応容器の底部に配設され外部の空気源か
ら空気を受け入れる空気プレナム１２がある。容器１０
の下端部と空気プレナム１２の界面には多孔板又は格子
１４が配設されていて、加圧空気はプレナムから上方に
容器１０に送入される。粒状物を床中に導入する入口即
ち供給口１６が容器１０の側壁の一部に配設されており
。
粒状物は、石炭の比較的細かい粒子と、石炭燃焼時に生
じる硫黄を吸収する石炭石等の吸収剤とから成る。プレ
ナム１２からの空気によって、詳細については後述する
方法で、容器１０の内部の粒状物が流動化される。
サイクロン分離器が容器１０に隣接配置されており、容
器１０の後部壁の上部に形成された開口部から分離器１
８の上部に形成された入口開口部に延びるダクト２０に
よって容器１０と接続されている。分離器１８は、容器
１０の内部の流動床から煙道ガスと随伴する粒状物とを
受け取り、常法で運転されて分離器内部で生じる遠心力
によって煙道ガスから粒状物を分離する。分離後の煙道
ガスは、熱回収区域の下流端部に接続された吸入ドラフ
ト・ファン２５の作用下で、ダクト２２を通って参照符
号２４で示す熱回収区域に送られる。
分離された固体は、分離器１８から、分離器の出口に接
続されたジブレグ（ｄｉｐｌｅｇ）　２６に入る。
ジブレグ２６は比較的小さな容器２８に入っているが、
この容器２８は、外部の空気源から格子３２を介して容
器２８の内部に空気を導入するために容器２８の下端部
に配設した空気プレナム３２を有する。ダクト３４が容
器２８と容器１０とをつないでいて、粒状物は容器２８
から容器１０の内部に送入されて、容器１０の内部に形
成されている流動床に入る。
煙道ガス又は空気を受け入れるパイプ３６が、ジブレグ
２６と分離器１８のホッパ一部分１８ａに設けられた出
口開口部との中間に延びる入口マニホルド３８に接続さ
れている。吸入ドラフト・ファン２５の作用により、分
離器１８は減圧下で運転されているので、大気中の空気
又はファン２５の下流部分からの煙道ガスがパイプ３６
を通って分離器に引き込まれる。マニホルド３８に送入
されるガス又は空気の流速を制御するために、弁４０が
パイプ３６に配設されている。
運転中に粒状燃料を入口１６から容器１０に導入し、必
要ならば、同様にして吸収剤を導入することもできる。
外部空気源からの加圧空気は、空気プレナム１２に入り
空気プレナム１２を通過し、格子１４を通り抜けて容器
１０の内部の粒状物中に入って粒状物を流動化する。
容器１０の内部には点火バーナー（図示せず）等が配設
されていて１粒状燃料物質を点火する。
粒状物の温度が比較的高温度に達すると、入口１６から
追加燃料を容器１０に放出充填する。
容器１０の内部の物質は容器内部の熱によって自己燃焼
し、空気と燃焼物中のガス状生成物との混合物（以下の
記載においては「煙道ガス」と称する）は容器中を上昇
し容器内部の比較的細かい粒状物を随伴又は飛散させる
。空気プレナム１２を介し格子１４を通り抜けて容器１
０の内部に導入される空気の流速は、容器内部の粒状物
の大きさに応じて各室の内部に流動床が形成される速度
に達しており、床内部で粒状物のかなりの随伴ないし飛
散が行なわれる程度に粒状物は流動化されている。従っ
て、炉の上部に送入される煙道ガスは、粒状物で実質的
に飽和されている。粒状物で飽和されている煙道ガスは
容器の上部に送られた後に、ダクトに入り、サイクロン
分離器１８に送入される。分離器１８の内部において固
体粒状物は煙道ガスから分離されて、固体粒状物はジブ
レグ２６を介して密閉容器２８に放出される。粒状物が
取り除かれた煙道ガスは、分離器１８を出て、ダクト２
２を介して熱回収区域２４に送られて、更に処理される
。
分離された固体は密閉容器２８から、通常はダクト３４
を通り、容器１０の後部壁を通り抜けて容器内部の流動
床に送入され、容器内部の他の固体と混合され、上記と
同様に処理される。プレナム３０及び格子３２を介して
空気を噴射して容器２８の内部の粒状物を僅かに流動化
させ、上述の正常なシステム流と逆向きの方向に容器１
０からダクト３４を通って分離器１８に向かう煙道ガス
の逆流を防ぐ。
本発明の主たる特徴は、外部空気源からの空気又は熱回
収区域２４からの煙道ガスがパイプ３６を通り、弁４０
によって制御されてマニホルド３８に流入することであ
る。空気又は煙道ガスは、マニホルド３８から上向きに
分離器１８の内部に送入されて、分離器の作動を妨害し
てダクト２０から受け入れた煙道ガスからの固状物の分
離量を減少させる。これに加えて、分離器１８に入る空
気又は煙道ガスによって、分離器内部の固体粒状物の一
部分をダクト２０を介して分離器１８に入って来る煙道
ガスに再随伴させることができ、ダクト２２を介して熱
回収区域２４に送り込むことができる。従って、弁４０
の開度を変えることにより分離器１８から容器１０に吹
き込まれる固状物を必要に応じて比例制御して、所望す
る特定の負荷に応じて循環率を調整することができる。
この結果、高価で複雑な計量装置及び下流に配設する処
理設備を使用せずに、反応器の負荷を変えることができ
、系の価格を大幅に低下させることができる。
上述の説明は均衡送風系に関する説明であったが、パイ
プ３６から入る空気又はガスを加圧することにより強制
送風作動を利用する系にしてもよい。又、上述のように
弁４０を比例制御する代わりに、従来技術によるスナッ
プ・アクション（ｓｎａｐ　ａｃｔｉｏｎ）即ち切換え
作動によって弁を制御することもできる。
その他の修正側、変更例又は代替例は上述の開示から明
らかであり、本発明の幾つかの特徴を採用し他の特徴を
採用しない例を考えることもできる。従って、特許請求
の範囲の記載は広く解釈し、本発明の技術的範囲と一致
するように解釈されるべきである。
〈付記〉 下記の実施態様も本発明の技術的範囲に含まれるもので
ある。
（１）流動化空気を循環床を形成するに充分な速度で床
に導入することを特徴とする特許請求の範囲第（１）項
に記載の装置。
（２）煙道ガスと随伴する粒状物との混合物が流動床か
ら分離手段に流れる流れ方向に逆向するガスの流動床か
ら分離手段への流れを遮断する手段を更に設けたことを
特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載の装置。
（３）前記遮断手段が、分離手段から分離された粒状物
を受け取る容器と、前記容器に空気を導入して分離され
た粒状物を流動化させる手段とから成ることを特徴とす
る前記第（２）項に記載の装置。
（４）粒状物の粒度に応じて前記流動床に導入する空気
の流速を制御して、前記流動床を循環床として作動させ
る工程を有することを特徴とする特許請求の範囲第（２
）項に記載の方法。
（５）煙道ガスと随伴する粒状物との混合物が流動床か
ら分離手段に流れる流れ方向に逆向するガスの流動床か
ら分離手段への流れを遮断する工程を有することを特徴
とする前記第（４）項に記載の方法。
【図面の簡単な説明】
添附の図面は、本発明装置を示す概略説明図である。 １０・・流動床反応容器、１２・・空気プレナム、１４
・・格子、１８・・サイクロン分離器、２４・・熱回収
区域、３８・・マニホルド、４０・・弁。 特許出願人　　フォスター・ホイーラー・エナージイ・
コーポレイション 代理人弁理士　　兼　　坂　　　　　眞同　　　　　　
酒　　井　　　　　− 同　　　　　　兼　　坂　　　　　繁

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）流動床から煙道ガスとこれに随伴する粒状物との混
    合物を受け取って前記煙道ガスから前記の随伴粒状物を
    分離する手段と、分離された煙道ガスを熱回収ユニット
    に送る手段と、分離された粒状物を前記流動床に戻入す
    る手段とを有する流動床燃焼装置において、前記分離手
    段にガスを導入して、前記分離手段の内部の前記粒状物
    の少なくとも一部分を随伴させて前記熱回収区域に送る
    手段を設けたことを特徴とする装置。 ２）煙道ガスとこれに随伴する粒状物との混合物を流動
    床から分離手段に放出する工程と、前記混合物の煙道ガ
    スから随伴する粒状物を分離する工程と、分離された煙
    道ガスを熱回収区域に送る工程と、分離された粒状物を
    前記流動床に戻入する工程とから成る水蒸気発生器の作
    動方法において、前記分離手段にガスを導入して前記分
    離手段の内部の前記粒状物の少なくとも一部分を随伴さ
    せて前記熱回収区域に送る工程を有することを特徴とす
    る方法。
JP63109296A 1987-05-08 1988-05-06 流動床反応器のサイクロン集塵効率及び循環率を制御する方法及び装置 Granted JPH01107090A (ja)

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JPH01107090A true JPH01107090A (ja) 1989-04-24
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EP (1) EP0290213B1 (ja)
JP (1) JPH01107090A (ja)
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