JPH0418906B2 - - Google Patents
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- JPH0418906B2 JPH0418906B2 JP63168632A JP16863288A JPH0418906B2 JP H0418906 B2 JPH0418906 B2 JP H0418906B2 JP 63168632 A JP63168632 A JP 63168632A JP 16863288 A JP16863288 A JP 16863288A JP H0418906 B2 JPH0418906 B2 JP H0418906B2
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Classifications
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- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
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- F22B31/0084—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus with combustion in a fluidized bed with recirculation of separated solids or with cooling of the bed particles outside the combustion bed
-
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-
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Description
から排出されるガスから固形燃料粒子を分離する
ためのセパレータに関する。
を比較的低温で運転できるようにするため通常耐
食性で且つ断熱性のある単一構造外側耐火壁を備
えている。例えばこれらの壁は内側の硬い耐火材
料と外側の金属ケーシングの間に挟まれた断熱耐
火材料で作られている。適正な断熱性を持たせる
ためこれらの層は比較的厚くしなければならない
ので、そのためセパレータの容積、重量及び価格
が大きくなる。また、これらの構造の外側金属ケ
ーシングは許容限度の最高温度より遥かに高い
1500〓(816℃)まで上昇するので、外側から更
に断熱することはできない。
リアクターとサイクロンとの間並びにサイクロン
と熱回収区画の間に割合高価で高温の耐火張り管
路構造体並びに膨脹接手を必要とし、これらはか
なり複雑で且つ高価である。更に、上述のように
構成した従来のセパレータは耐火壁の割れを防止
するため運転に入る前に長時間かかつて暖めなけ
ればならないので、これは不便であり作業コスト
が上昇する。またこの型式の普通のサイクロンセ
パレータはシステムのコストを更に増大する原因
になる別個の屋根を必要とする。
耐火断熱を極減できるサイクロンセパレータを提
供することである。
常のセパレータより大幅に減少できる上記型式の
サイクロンセパレータを提供することである。
の間及びサイクロンセパレータと熱回収区画の間
に高価な高温の耐火張り管路構造物並びに膨脹接
手を必要としないサイクロンセパレータを提供す
ることである。
間を必要とせずに急速に使用状態に入れる上記型
式のサイクロンセパレータを提供することであ
る。
ーの壁の温度と同一に保持できる上記型式のサイ
クロンセパレータを提供することである。
必要としない上記型式のサイクロンセパレータを
提供することである。
め本発明のセパレータは固形粒子を含んだガスを
入れるための同心で相離れた状態に配置した外側
円筒と内側パイプを備えている。前記外側円筒は
少くとも長さの1部分を平行にして垂直方向に延
びた複数本の管を備え、該管の1部分は外内側円
筒の面から曲つて前記環状室に接線方向に入口孔
を形成し、この孔から固形粒子の入つたガスを受
け入れる。ガスと固形粒子の混合物は遠心力で該
粒子を分離するため前記環状室の中に入れられ、
かくして固形粒子は捨てるため外側円筒の下部分
に落下し且つガスは内側パイプから外部の装置に
進む。外側円筒を形成する管は前記パイプを支持
するため内側パイプに向つて半径方向内方に曲げ
られ、且つ外側円筒を冷却するため水あるいは蒸
気が前記壁に通される。
ガスを入れるための同心で相離れた状態に配置し
た外側円筒と内側パイプを備えている。前記外側
円筒は少くとも長さの1部分を平行にして垂直方
向に延びた複数本の管を備え、そして、内部に水
あるいは蒸気を通す管により形成される円筒の端
部には、ヘツダが設けられている。前記管の1部
分は外側円筒の面から曲つて前記環状室に接線方
向に入口孔を形成し、この孔から固形粒子の入つ
たガスを受け入れる。ガスと固形粒子の混合物は
遠心力で該粒子を分離するため前記環状室の中に
入れられ、かくして固形粒子は捨てるためあるい
はリサイクルのため外側円筒の下部分に落下す
る。外側円筒を形成する管は環状室の屋根を形成
するため及び分離後のガスの出口室を形成するた
めに曲げられている。
ガスを入れるための同心で相離れた状態に配置し
た外側円筒と内側パイプを備えている。前記外側
円筒は少くとも長さの1部分を平行にして垂直方
向に延びた複数本の管を備え、そして、内部に水
あるいは蒸気を通す管により形成される円筒の端
部には、環状ヘツダが設けられている。前記管の
1部分は外側円筒の面から曲つて前記環状室に接
線方向に入口孔を形成し、この孔から固形粒子の
入つたガスを受け入れる。ガスと固形粒子の混合
物は遠心力で該粒子を分離するため前記環状室の
中に入れられ、かくして固形粒子は捨てるため外
側円筒の下部分に落下し且つガスは内側パイプか
ら外部の装置に進む。外側円筒を形成する管は環
状室の屋根を形成するため内側パイプに向つて半
径方向に曲げられ、そして、半径方向に曲げられ
ている。
効果を、本発明の好適な実施例を示す添付図面を
参照して詳細に説明する。
2と、側壁16の下端部を形成する後部ヘツダー
14とを含む本発明のサイクロンセパレータ全体
に関する。前部ヘツダー18と後部ヘツダー20
が前記セパレータの他の側壁22の下端部を形成
している。ヘツダー12,14,18,20はあ
とで述べる理由のため前記セパレータの下部に在
るホツパー21の両側に延びている。
管24がその下端部をヘツダー12に連結し且つ
壁16の前部を形成し、且つ互いに分離して平行
に垂直方向に延びた別群の管26がヘツダー14
に連結され且つ壁16の後部を形成している。同
じように、互いに離れて平行で垂直に延びた1群
の管28がヘツダー18に連結され且つ壁22の
前部を形成し且つ互いに離れて平行に垂直に延び
た別群の管30がヘツダー20から延びて壁22
の後部を形成している。
直方向上方に延び、つぎに内側に角度をつけて曲
げられ、これらが一緒になつて閉鎖直状円筒32
を形成し、管24,28は一緒に該円筒32の前
部を形成し、また管26,30が一緒に該円筒3
2の後部を形成している。
示すように円筒32の面から曲げられて、あとで
述べるように該円筒の内部への入口通路を形成し
ている。
うに管24,26,28,30は半径方向内側に
曲げられ、つぎに番号38で示すように上方に曲
げられて、勿論前記円筒32の直径より小さい直
径を持つた円形孔を形成する。つぎに管24,2
6,28,30は番号44で示すように半径方向
外側に曲げられ、次に番号46で示すように垂直
上方に曲げられる。かくして管群26の上端部は
上部ヘツダー48に連結する側壁を形成し、また
管群30の上端部が上部ヘツダー50に連結する
側壁を形成する。管24,28の上端部は水平に
曲つて円筒32の上端部を越えて延びて屋根52
を形成し且つそれらの自由端はそれぞれ上部ヘツ
ダー54,56に連結される。管24,26の上
部の1部分は図面で分り易くするため省略してい
る。
うに曲げられずに円筒32の全長にわたり垂直に
延びているが、これは前記セパレータ10をその
装着予定の建物や構造物の屋根に支持させるため
である。これら後者の管は番号60で示され且つ
上述のようにヘツダー18から延び、つぎに前記
屋根52の1部分を形成するため水平に曲つた前
記円筒32の長さに沿つてまつすぐ上方に延びて
いる。図示してないが、複数個の突起類が管60
に連結され且つハンガー等(図)に連結されてい
る。該ハンガーはセパレータ10を前記円筒の底
部に鋼製サポートを設けなくても支持できるよう
前記建物の屋根から延びている。また、管60は
必要に応じ円筒32の直径より外方にへだてるこ
とができる。
内側に配置され且つこれは例えば不銹鋼のような
硬い金属材料で作られ且つその上端部は垂直方向
に曲つた管部分38によつて形成される孔と大体
並ぶように延びている。パイプ61は前記孔か
ら、曲状管グループ24a,28aによつて形成
される入口と一致する部分まで延びている。かく
して、あとで述べる理由のためパイプ61の内面
と円筒32の内面との間に環状通路が形成され
る。
縁材料及び腐蝕防止構造体の間に前記管24,2
6,28,30が配置されている。特に管群24
により形成する円筒32の壁部分の詳細を第2図
に示す。特に、各管24はその壁の直径方向に向
い合つた部分から延びた1対のフイン62,64
を備え、1本の管のフイン62と隣接の管のフイ
ン64との間に間隙が設けられている。密封板6
6が管24の面に対し僅かに隔たつた状態に設け
られ、且つ断熱耐火材料68が管の外面と前記密
封板の内壁の間に配置されている。複数個のタイ
ル70が管24の内壁の近くに延び且つ締めつけ
られて管の腐蝕を防護するようになつている。
に配置した流動床リアクター等を含むボイラーシ
ステムの1部分となり、曲状管24a,28aに
よつて形成した入口が前記リアクターから高温ガ
スを入れる。このガスは流動床からくる微細な固
形燃料粒子を同伴している。粒状材料を含むガス
は円筒32と内側パイプ61の間の環状室を旋回
し且つ固形粒子は遠心力により円筒32の内壁に
飛ばされ、該内壁に前記固形粒子が集まり重力で
ホツパーの中に落下する。
2によつて上昇を妨げられ、かくしてヘツダー4
8,50に連結した側壁により形成される出口か
ら第1図に矢印で示す方向に出る前に内側パイプ
61の中に入りそこを通り抜ける。このように出
て行くガスの通路の中に複数個のスクリーン管
(図示せず)を設けることができ、且つつぎにガ
スはセパレータ10の近くに設けた熱回収域に入
ることができる。
20に入り且つ管群24,26,28,30を上
昇して、ヘツダー48,50,54,56を通つ
て外部回路すなわちセパレータ10を含むボイラ
ーシステムの1部分である外部回路に出て行く。
ば本発明のサイクロンセパレータは熱損失が減少
し且つ内側耐火断熱体の必要性を最低限にする。
また、本発明の容積、重量、価格は従来のセパレ
ータより非常に少くなる。また、本発明のセパレ
ータはリアクターとサイクロンセパレータとの間
に、及びサイクロンセパレータと熱回収区画との
間に、高価な高熱耐火レンガ張りの管路構造体並
びに膨脹接手を設ける必要性を排除する。
動時間を必要とせずに割合速く使用状態にするこ
とができ且つセパレータの外壁の温度を、接合し
ているリアクターの壁の温度と同一に保つことが
できる。
上端部を利用することができるので、付加的な屋
根回路を設ける必要がなくなる。
に色々の修正変更を行うことができる。例えば、
各管から延びるフイン62,64は互に溶接して
ガス密構造を作ることができ、またはそれらを省
略して管を一緒に直接溶接しても良い。
び上端部ヘツダ114を備えたサイクロンセパレ
ータ110を示す。下端部ヘツダ112は直上に
伸長し、サイクロンセパレータ110の下端部に
配されているホツパ116に連結している。
20はその下端部において下端部ヘツダ112に
連結し、そこから垂直に伸長し、直立円筒シリン
ダ122を形成している。
半分の部分が円筒122の面から曲がり出ており
円筒122の内部に通じる入口通路124を形成
している。
20bに示すように、放射状に内方に向かつて曲
がつており、さらに符号120cに示すように、
上方に曲がり、円形の開口を形成している。当然
に、その直径は円筒122の直径よりも小さい。
管120は、さらに符号120dに示すように、
放射状に外方に向かつて曲がり、さらに符号12
0eに示すように、上方に向かつて曲がる。第4
図に良く示すように、管の屈曲部分120eは直
立円筒シリンダ126の形状のほぼ半分を形成し
ている。その他の屈曲部分120dは水平面内に
おいて直角に曲がり水平に伸長し、さらに垂直に
曲がり、符号120fに示すように、垂直方向に
伸長した二つの隔置壁を形成している。その壁の
一つを符号128に示す。管の一部分120eと
垂直伸長部分120fはともに曲がつて水平部分
120gとなり、屈曲部分120d、円筒126
の一部および二つの壁128が形成する囲い部分
132の屋根130を形成する。
る出口開口132aを有する。
液体の供給源に連結させることができる。この冷
却液体は管120を通り、上端部ヘツダ114に
流入しており、この上端部ヘツダ114は熱回収
領域136の水流機構の一部をなすヘツダ137
に変換されている。
円筒状の内部パイプ138が円筒122の内部に
設けられており、その上端は管部分120dの平
面よりやや上方にある。パイプ138は管部分1
20cにほぼ隣接して立設されており、その長さ
は曲がつた管部分120aが形成する内部通路の
長さとほぼ同じである。このように、環状室13
4はパイプ138の外壁と円筒122の内壁との
間に形成され、管部分120bがその室134の
屋根を形成する。
配置されている。これら断熱材と腐食防止構造体
とは、説明の都合上、第4図には省略されてお
り、第5図に示されている。より詳細に述べるな
らば、隣接する各対の管120の対応する壁に
は、そこから延長するようにしてフイン140が
溶接されている。アルミニウムのような軽量材で
形成された外包またはパネル142が、管120
の平面に対してわずかに間隔をおいて設けられて
おり、また、管120の外側表面と外包142と
の間に断熱材144が配置されている。複数のタ
イル146がシリンダ122の内側壁に隣接して
延在しており、これらのタイル146は、管12
0の内側壁から延びるアンカー148によつて接
続されている。耐火材層150が、タイル146
と管120との間に配設されている。
レータ110は、ボイラー装置の一部を構成して
おり、そのセパレータ110に隣接して流動化ヘ
ツドリアクトルの如きものが配置されているとす
る。曲がり管部分120aによつて構成された入
口通路124は、リアクトルから熱いガスを受け
取る。このガスは、流動化ベツドからの微細な固
体粒子状の燃料、灰、石灰石等を含んでいる。こ
のように粒子状物質を含むガスは、シリンダ12
2と内側パイプ138との間に形成された環状室
134内に入り、そこで渦を巻くようにされ、そ
して、そのガスに含まれた固体粒子は、遠心力に
よつてシリンダ122の内側壁の方へ押しやられ
て、そこに収集されて、重力によつてホツパ11
6へと落下していく。環状室134に残される比
較的に清浄なガスは、管部分120bおよびそれ
らに対応するフイン140によつて形成された屋
根によつて上方へと流れないようにされており、
従つて、パイプ138の下方端を通してそのパイ
プ138内へと入る。このようにして、ガスは、
パイプ138内に通つてから初めてそのパイプの
上端から包囲体132へと出ていく。その包囲体
132は、熱回収領域136へ、それらの熱いガ
スを放射状に外側へと向ける。
2内へ通され、管120を通つて上方へいき、上
部ヘツダ114を介して、熱回収領域136のヘ
ツダ137へと出ていく。このようにして、水
は、円管および包囲体132を比較的に低い温度
に維持する。
れる。例えば、本発明のセパレータは、熱損失を
減少させ、内部耐火性断熱材の必要性を最少とす
る。また、本発明のセパレータは、従来のセパレ
ータに比較して、はるかに小さく、軽く、コスト
の安いものである。また、本発明のセパレータ
は、リアクターとサイクロンセパレータとの間お
よびサイクロンセパレータと熱回収セクシヨンと
の間に、高価な高温耐火材で裏打ちされた導管や
膨張ジヨイントを設ける必要を最少にする。さら
にまた、管部分120bを利用して円筒122と
パイプ138との間の環状室134の屋根を構成
するようにしているので、別の屋根サーキツトを
設ける必要がない。
す本発明のサイクロンセパレータは下方の環状ヘ
ツダー212と上方の環状ヘツダー214とを備
えている。セパレータ210の下方部分に配置さ
れたホツパー216の直上にあつて、ホツパー2
16にヘツダー212は接続されている。
いる管220の下端をヘツダー212へ接続して
いる。管220のほぼ全長は垂直に延びて円筒2
22を作つている。
で示すように屈曲していき、これらの屈曲管の半
分は残りの半分から曲がつて離れていき、後で述
べる理由から円筒の内面への入口通路224を形
成する。
れるように半径方向内側に曲げられ、それから2
20cで示されるように円筒222の直径よりも
小さい直径の円形開口を形成する。それから、2
20dで示されるように半径方向外側に曲げら
れ、それらの端は上方ヘツダー214に接続され
る。ヘツダー214とチユーブ部分220dはこ
うして屋根を形成する。
びており、下方ヘツダー212から管220を通
り上方ヘツダー214に入つてからパイプ228
を介して外部設備へ放出される水のような冷却流
体源に下方ヘツダー212は接続されている。
230が配置されており、それは固体の、金属材
料の例えばステンレススチールから形成されてお
り、上端部分はヘツダー214と上方管部分が形
成する屋根の面より上に僅かに延びている。パイ
プ230は管部分220cのすぐ隣に延び、それ
の長さは屈曲管部分220aが形成する入口通路
と一致している。こうして、後で説明する理由で
円筒222の内面とパイプ230の外面との間に
環状通路が形成され、そして管部分220dが部
屋の屋根を形成する。
する。この防食構造体は第6図に示していない
が、第7図には示している。詳しくいえば、フイ
ン232を隣合う管220の各対の壁に溶接し、
そこからフイン232は延びるようにしている。
アルミニウムのような軽量のラツギングもしくは
パネル234を管220の面へ少し離して設け、
そして管220の外面とラツギング234の内壁
との間に断熱材料236を配置する。円筒222
の内壁に隣接して多数のインタロツキングタイル
が延び、そして管220の内壁から延びるアンカ
ー240へ接続されている。
ず)は、断面が長方形状であるのが望ましく、上
側のヘツダ214及び管状部220dによつて形
成される頂部平面上に設けられていて、複数の円
錐状の平板又はそれに相等する物(図示せず)に
よつてパイプ230に接続されると理解される。
その屋根は、セパレータが配置されている構造体
の屋根から頂部で支持されていて、上記の円錐状
の平板に溶接されており、この円錐状の平板は、
管状部220d及びパイプ230に溶接されてい
てセパレータ210を支持している。
レータに隣接して配置されている流動ベツドリア
クタ又はその相等物を含むボイラシステムの一部
であると仮定して、曲がつた管状部220aによ
つて形成された入口路224は、リアクタから熱
いガスを受ける。このガスは流動ベツドから移動
した固形微粒子燃料材料を含む。このように粒子
材料を含むガスは、円筒222と内側パイプ23
0との間に定められる環状室内に入り、そして旋
回する。そして移動する固形粒子は、円筒222
の内側壁に向つて遠心力によつて移動される。こ
の内側壁に固形粒子は集まつて重力によつて下方
向に落ちてホツパ内に入る。環状の室に残つてい
る比較的きれいなガスは、環状部220d及びそ
れに対応するフイン232で形成される頂部によ
つて、上方の流れが阻止されて、下方の端部を通
つてパイプ230に入る。このように、ガスは、
パイプの長さを通過した後、そのパイプの上側端
部から上記のフード又はそれに相当する物に出
て、更に使用するために熱いガスを外部装置に向
ける。
気との混合物は、下側のヘツダ212を通過して
管220を通つて上方に移動した後、上側のヘツ
ダ214及びパイプ228を介して外部回路に出
る。この外部回路は、セパレータ210を含むボ
イラシステムの一部を形成する。このように、水
によつて管222の壁は比較的低温に維持され
る。
ば、本発明のセパレータにより、熱損失が減少
し、そして内部耐火性断熱材の必要性が最小とな
る。また、本発明のセパレータの容積、重量及び
価格は、従来のセパレータと比べて小さい。さら
に、本発明のセパレータによつて、高価格で高温
耐火材で裏打ちされた管路や膨張ジヨイントを、
リアクタとサイクロンセパレータとの間、及び、
サイクロンセパレータと熱回収セクシヨンとの間
に、設ける必要性がなくなる。さらに、円筒22
2とパイプ230との間の環状室用の屋根を形成
するために環状部220dを使用することによつ
て、別の屋根回路を設ける必要性がなくなる。
うことができ、また或る場合には本発明の特徴の
1部分だけ使用してその他の特徴を使用しないこ
ともできる。したがつて、特許請求の範囲は広く
構成され且つ本発明の範囲に一致するように構成
される。
パレータの外側円筒を形成する管のみを示す斜視
概略図、第2図は、第1図の線2−2における外
側円筒の壁部分の断面図であつて前記管を囲む断
熱材料を示す図、第3図は、本発明の第2実施例
のサイクロンセパレータ及びボイラシステムの近
接した熱回収領域の概略図、第4図は、第1図の
サイクロンセパレータの外側円筒を形成する管の
拡大斜視図、第5図は、第2図の線5−5におけ
る外側円筒の壁部分の拡大断面図であつて、前記
管を囲む断熱材料を示す図、第6図は、本発明の
第3実施例のサイクロンセパレータの外側円筒を
形成する管のみを示す斜視概略図、及び、第7図
は、第6図の線7−7における外側円筒の壁部分
の断面図であつて、前記管を囲む断熱材料を示す
図である。 10……サイクロンセパレータ、12……前部
ヘツダー、14……後部ヘツダー、16……側
壁、18……前部ヘツダー、20……後部ヘツダ
ー、22……側壁、24,26,28,30……
管群、32……円筒、48,50……上部ヘツダ
ー、52……屋根、60……管、61……内側パ
イプ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 内側円筒と、前記内側円筒を同軸に取り囲ん
で前記内側円筒との間に環状室を形成する外側円
筒と、前記外側円筒の下部に設けられたホツパと
からなり、前記外側円筒が、互いに平行に垂直方
向に延びる複数の管により形成され、前記管の一
部が前記外側円筒の面に接線方向の気体入口を形
成するように曲げられて該気体入口から固形粒子
を含む気体を受け入れ前記環状室に導き、前記環
状室に導かれた前記気体は遠心力の作用により前
記固形粒子から分離されて前記内側円筒から排出
され、分離された固形粒子は前記ホツパに落下す
るようになつており、前記管の上部が半径方向内
方に曲げられて前記内側円筒を支持し、かつ前記
内側円筒からの分離された気体の排出路の側壁を
構成しており、前記管の下部が前記ホツパに達す
るように延びていることを特徴とするサイクロン
セパレータ。 2 内側円筒と、前記内側円筒を同軸に取り囲ん
で前記内側円筒との間に環状室を形成する外側円
筒とからなり、前記外側円筒が、互いに平行に垂
直方向に延びる複数の管により形成され、前記管
の上端部に第1リングヘツダが、前記管の下部に
第2リングヘツダがそれぞれ接続されており、固
形粒子を含む気体を前記環状室に導入して遠心力
の作用により前記固形粒子を前記気体から分離す
る手段が設けられ、分離された気体は前記内側円
筒から排出され、分離された固形粒子は前記外側
円筒の底部に落下して排出されるようになつてお
り、前記管の上部は前記内側円筒に向けて半径方
向内方に、かつ半径方向外方に曲げられて前記環
状室の屋根を形成しており、前記第1、第2リン
グヘツダと前記管に冷却用流体を流通させる手段
が設けられたことを特徴とするサイクロンセパレ
ータ。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publications (2)
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JPH0418906B2 true JPH0418906B2 (ja) | 1992-03-30 |
Family
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Family Applications (1)
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JP (1) | JPS6480456A (ja) |
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- 1988-07-05 AU AU18725/88A patent/AU617675B2/en not_active Ceased
- 1988-07-06 JP JP16863288A patent/JPS6480456A/ja active Granted
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