JPH04273902A - 流動床燃焼装置のための炉温度制御方法 - Google Patents

流動床燃焼装置のための炉温度制御方法

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JPH04273902A
JPH04273902A JP3314756A JP31475691A JPH04273902A JP H04273902 A JPH04273902 A JP H04273902A JP 3314756 A JP3314756 A JP 3314756A JP 31475691 A JP31475691 A JP 31475691A JP H04273902 A JPH04273902 A JP H04273902A
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JP
Japan
Prior art keywords
furnace
tubes
fluidized bed
wall
extending
Prior art date
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Pending
Application number
JP3314756A
Other languages
English (en)
Inventor
Iqbal Fazaleabas Abdulally
イクバル・ファザーレアッバース・アブデュラリー
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Foster Wheeler Energy Corp
Original Assignee
Foster Wheeler Energy Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23M—CASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F23M5/00—Casings; Linings; Walls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
    • F22B37/02—Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
    • F22B37/10—Water tubes; Accessories therefor
    • F22B37/107—Protection of water tubes
    • F22B37/108—Protection of water tube walls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C10/00—Fluidised bed combustion apparatus
    • F23C10/02—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed
    • F23C10/04—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed the particles being circulated to a section, e.g. a heat-exchange section or a return duct, at least partially shielded from the combustion zone, before being reintroduced into the combustion zone
    • F23C10/08—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed the particles being circulated to a section, e.g. a heat-exchange section or a return duct, at least partially shielded from the combustion zone, before being reintroduced into the combustion zone characterised by the arrangement of separation apparatus, e.g. cyclones, for separating particles from the flue gases
    • F23C10/10—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed the particles being circulated to a section, e.g. a heat-exchange section or a return duct, at least partially shielded from the combustion zone, before being reintroduced into the combustion zone characterised by the arrangement of separation apparatus, e.g. cyclones, for separating particles from the flue gases the separation apparatus being located outside the combustion chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C2206/00—Fluidised bed combustion
    • F23C2206/10—Circulating fluidised bed
    • F23C2206/101—Entrained or fast fluidised bed

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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は流動床の燃焼の方法、さ
らに詳細には装置の炉区域の温度を制御するための方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】流動床蒸気発生装置はよく知られている
。こられの装置において、空気は化石燃料例えば石炭と
この石炭の燃焼の結果として発生するイオウの吸着剤と
を含む粒状材料の床を通され、床を流動化し、比較的低
い温度で燃料の燃焼を促進する。水は熱交換関係に流動
床へ通され、蒸気を発生する。燃焼装置は分離器を含み
、この分離器は炉区域内の流動床からのガスから随伴さ
れた粒状固体を分離し、床内へ戻るようこの固体を再循
環する。このことは結果として高い燃焼効率、高いイオ
ウ吸収、低い窒素酸化物類の放出及び燃料の柔軟性の魅
力的な組み合せとなる。
【０００３】これらの型式の装置の炉区域内にて利用さ
れる最も典型的な流動床は普通「バブリング」流動床と
称されており、この床内において粒状材料の床は比較的
高密度かつ明確に区別されたすなわち分別された上方面
を有する。流動床の他の型式としては「循環」流動床が
利用される。この技術によれば、流動床密度は典型的な
バブリング流動床の密度より低くすることができ、空気
速度はバフリング流動床の空気速度に等しいかまたは大
きく、しかも床内を通過する煙道ガスは実質的に飽和さ
れる程度に細かい粒状固体の相当量を随伴する。
【０００４】循環流動床は比較的高い固体再循環に特徴
があり、このことは燃料の熱放出パターンを無関係にし
、従って温度変動を最少限にし、故に低いレベルで熱放
射を安定化する。高い固体の再循環は固体再循環のため
に固体からガスを分離するのに使われる機械装置の効率
を改良し、イオウ吸着剤及び燃料の滞留時間における結
果として生ずる増加は吸着剤及び燃料の消費を軽減する
。これらの装置のいくつかにおいて、再循環熱交換器は
固形物分離器及び炉区域の間に配置され、固形物を冷却
し、その後それらは炉区域へ戻るよう再循環される。
【０００５】炉区域の熱転移及び従って温度は炉の全高
に沿う固形物負荷パターンに依存し、炉は普通、熱的観
点から保守的な大きさを有し、より良い燃焼及びイオウ
の軽減を成し遂げる。固形物負荷は順次いくつかのパラ
メーター、例えば燃料の灰及びイオウの含有量、燃料及
び吸着剤（石灰石）の寸度分配、炉ガス速度、燃焼空気
流分配、サイクロン効率及び炉形態の関数である。結果
として、熱転移速度及び従って炉温度を正確に予測する
ことは必ずしも可能ではない。このことは最適なイオウ
捕獲を確実にするために炉温度がかなり狭い範囲内、代
表的には１５００〜１６４０°Ｆ（８１５．６〜８９３
．３℃）でなければならないので、好ましくはない。 炉温度がこの範囲を越えている時、イオウ捕獲効率は落
ち込み、結果として高いイオウ吸着剤の消費を生ずる。 また、燃料の燃焼効率は低い炉温度にて影響される。
【０００６】外部熱交換器能力、煙道ガスの再循環、噴
霧水量または砂供給量を変えることによって、炉の吸収
及び温度は変えることができるが、これらの技術は費用
がかかり、操作的観点から望ましくない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は炉温度及び能力を正確で、効率的、かつ相対的に費用
のかからない態様にて調節できる流動床燃焼装置の燃焼
方法を提供することにある。
【０００８】また、本発明の目的は最適炉吸収を達成す
ることができる上記型式の方法を提供することにある。
【０００９】さらに、本発明の目的は炉が最適温度で操
作されることを確実にするために炉吸収を調節すること
ができる上記型式の方法を提供することにある。
【００１０】また、本発明の目的は外部熱交換能力、煙
道ガスの再循環、噴霧水量、または砂供給量を変える必
要なしに最適炉温度を達成することができる上記型式の
方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】これら及び他の目的を達
成するために、本発明の方法によれば、炉吸収及び従っ
て炉温度は空気格子の上方で、かつ炉の反応領域にて耐
火性材料の寸法を最適化することによって最適化される
。
【００１２】
【実施例】添付図面の図１を特に参照すると、参照番号
１０は概して本発明の流動床燃焼装置を参照し、この装
置は炉区域１２、分離区域１４及び熱回収領域１６を含
む。炉区域１２は直立囲包体１８と、この囲包体の下方
端部に配設された空気プレナム２０とを含み、外部源か
ら空気を受け取る。空気分配器２２、すなわち格子は囲
包体１８の下方端部と空気プレナム２０との間の境界面
に設けられ、プレナムからの加圧空気を囲包体１８を通
して上方へ通過させることができる。空気入口２４は囲
包体の壁を通して延び、２次空気を空気分配器２２のち
ょうど上方に配置された反応領域へ導入する。
【００１３】粒状材料は空気分配器２２に支持され、１
以上の入口（図示せず）は囲包体１８の壁を通して設け
られ、粒状材料を流動床へ導入することを理解されたい
。プレナム２０からの空気は囲包体の粒状材料を流動化
し、排出管（図示せず）は空気分配器２２及び／又は囲
包体１８の壁の開口に合致し、消費した粒状材料を流動
床の囲包体から排出する。粒状材料は石炭と、吸着材料
の比較的細かい粒子、例えば石灰石とを含むことができ
、公知の態様にて石炭の燃焼の間、発生するイオウを吸
着する。
【００１４】囲包体１８の壁は垂直方向に延びる関係で
配設された複数の水管を含み、かつ蒸気ドラム２６及び
下降管２８を含む流回路は管を通して水を通させるよう
設けられ、水を蒸気に変換することを理解されたい。ヘ
ッダーは他の適当な位置にて囲包体１８ａの壁の端部に
設けられ、流体流回路を形成することを理解されたい。
【００１５】分離区域１４は囲包体１８に隣接して設け
られ、かつそれにダクト３２によって接続された１以上
のサイクロン分離器３０を含み、このダクトは囲包体１
８及び分離器３０の後壁の上方部分に別個に形成された
開口間に延びる。分離器３０は囲包体１８から煙道ガス
及び随伴された粒状材料を受け取り、慣用の態様にて分
離内に創出された遠心力によって煙道ガスから粒状材料
を引き離すよう作用する。分離した煙道ガスは分離器３
０から内管３４及びダクト３６を経由して熱回収領域１
６の上方部分に形成された開口へ通過する。
【００１６】熱回収領域１６は過熱器、再熱器及び節炭
器（図示せず）を収容するハウジング４０を含み、それ
らの全ては囲包体４０を通過するガスの通路に延びる複
数の熱交換管によって形成される。過熱器、再熱器及び
節炭器は全て蒸気ドラム２６を含む上記流体流回路に接
続され、加熱された水または蒸気をさらに加熱するため
に受け取る。熱回収領域を通過した後、ガスは囲包体４
０をその後壁に形成された出口４０ａを通して出る。
【００１７】分離器３０からの分離した固形物は分離器
の下方端部に接続されたホッパー４２を通過し、次いで
ホッパーの出口に接続された下降脚４４を通過する。下
降脚４４はシールポット４６に延び、導管４８はシール
ポットから囲包体１８の後壁へ延びる。従って、分離器
３０からの分離した粒状材料は下降脚４４を経由してシ
ールポット４６へ通過し、シールポットに蓄積され、そ
の後、導管４８を経由して炉区域１２へ戻るよう通過す
る。従って、シールポット４６は炉区域から直接、分離
器３０へ随伴した粒状材料と共に燃焼の空気及びガス生
成物の逆流に対して封止する。
【００１８】炉区域１２の下方部分を描く図２，３を特
に参照すると、この区域は前壁１２ａ，後壁１２ｂ及び
２個の側壁１２ｃ，１２ｄ（図３）によって形成される
。各壁は平行に離隔した関係で垂直に延びる複数の水壁
管５０によって形成され、隣接する管は隣接する管の間
にて延びる連続フィン５２によって接続される。耐火性
絶縁材料５４は管５０及びフィン５２の内側に直接延び
、炉区域１２で発生した熱から管を絶縁する。図２に示
すように、耐火性絶縁材料５４の高さはそれが炉区域１
２へ延びる導管４８の端部の上方部分のすぐ上方に延び
るようになっている。開口５４ａは導管４８に隣接して
延びる耐火性絶縁材料５４のその部分に設けられ、再循
環固形物を炉区域１２の内部へ流すことができる。
【００１９】図４は図２に類似する図であり、同一の構
成は同じ参照番号を付す。図４の実施態様において、耐
火性絶縁材料５４’は設けられ、これは図２，３の実施
態様の耐火性絶縁材料５４よりも高く延びる。図４の実
施態様において、炉区域１２内にて発生した熱からの水
壁管５０の絶縁は耐火性絶縁材料５４の延びた高さによ
ってより大きい。図２の炉区域１２の操作温度に比較す
る時、管５０を通過する水による熱吸収のこの付随の減
少は炉操作温度を減少させる。
【００２０】水壁管５０を通過する水の熱吸収を減少さ
せる別の技術は図５に示され、その中で同一構成もまた
同じ参照番号を付す。この実施態様において、図２の耐
火性絶縁材料５４は保持され、耐火性絶縁材料５４”の
別の厚さすなわち層は耐火性絶縁材料５４の層のすぐ内
側でかつそれと共に当接して設けられる。耐火性絶縁材
料５４”のこの追加の層はさらに管５０を通過する水に
よって炉区域の熱の吸収をさらに減少させる。
【００２１】従って、本発明によれば、一定の設計のた
めに吸収及びそれが故の炉の操作温度は単に耐火性絶縁
材料の高さまたは厚さを変えることによって正確に制御
することができる。
【００２２】改変、変形及び代用の範囲は前記開示内容
内に意図され、いくつかの場合本発明のいくつかの特徴
は他の特徴の対応する使用なしに採用されるのであろう
。従って、特許請求の範囲は広くかつ本発明の範囲に一
致する態様にて解釈されるのが適当である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の装置を描く略示図である。
【図２】図１の装置の炉区域の下方部分の拡大部分長手
方向断面図である。
【図３】図２の線３−３に沿って取られた断面図である
。
【図４】炉区域のための耐火性絶縁物の異なる配置を示
す以外、図２に類似する図である。
【図５】炉区域のための耐火性絶縁物の異なる配置を示
す以外、図２に類似する図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】少なくとも一部が水管によって形成された
    炉にて燃焼可能な材料の床を流動化する工程と、前記管
    に水を通過させ、燃焼した燃料から熱を吸収し、かつ該
    水の温度を上昇させる工程と、前記炉の流動床から煙道
    ガスと随伴された粒状材料との混合物を排出する工程と
    、該煙道ガスから該随伴された粒状材料を分離する工程
    と、該分離した煙道ガスを熱回収区域へ通過させる工程
    と、前記炉の流動床へ前記分離した粒状材料を通過させ
    る工程と、前記管の周りに耐火性材料を据え付け、前記
    水による熱の吸収を軽減する工程と、前記炉の所望の操
    作温度に従って、据え付けられた耐火性材料の量を選択
    する工程とからなることを特徴とする流動床の燃焼方法
    。
JP3314756A 1990-12-11 1991-11-28 流動床燃焼装置のための炉温度制御方法 Pending JPH04273902A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/626,134 US5072696A (en) 1990-12-11 1990-12-11 Furnace temperature control method for a fluidized bed combustion system
US626,134 1990-12-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04273902A true JPH04273902A (ja) 1992-09-30

Family

ID=24509087

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3314756A Pending JPH04273902A (ja) 1990-12-11 1991-11-28 流動床燃焼装置のための炉温度制御方法

Country Status (6)

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US (1) US5072696A (ja)
EP (1) EP0490556A1 (ja)
JP (1) JPH04273902A (ja)
CA (1) CA2055414A1 (ja)
MX (1) MX9102364A (ja)
PT (1) PT99750A (ja)

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Also Published As

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US5072696A (en) 1991-12-17
CA2055414A1 (en) 1992-06-12
PT99750A (pt) 1993-11-30
MX9102364A (es) 1992-07-01
EP0490556A1 (en) 1992-06-17

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