JPH05149508A - 供給微小及び粗大吸着剤を利用する流動床燃焼方法 - Google Patents

供給微小及び粗大吸着剤を利用する流動床燃焼方法

Info

Publication number
JPH05149508A
JPH05149508A JP4142927A JP14292792A JPH05149508A JP H05149508 A JPH05149508 A JP H05149508A JP 4142927 A JP4142927 A JP 4142927A JP 14292792 A JP14292792 A JP 14292792A JP H05149508 A JPH05149508 A JP H05149508A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
furnace
fluid
coarse
adsorbent material
passing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP4142927A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0660726B2 (ja
Inventor
Iqbal Fazaleabas Abdulally
イクバル・フアザーレアツバース・アブデユラリー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Foster Wheeler Energy Corp
Original Assignee
Foster Wheeler Energy Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Foster Wheeler Energy Corp filed Critical Foster Wheeler Energy Corp
Publication of JPH05149508A publication Critical patent/JPH05149508A/ja
Publication of JPH0660726B2 publication Critical patent/JPH0660726B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B31/00—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus
    • F22B31/0007—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
    • 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
    • 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
    • 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
    • F23C2206/103—Cooling recirculating particles

Abstract

(57)【要約】 【目的】 流動床反応器負荷の範囲にわたり、流体流れ
回路内において循環する流体をほぼ一定温度に維持する
ことを可能とする流動床燃焼方法を提供する。 【構成】 炉区域５４にて燃料粒子を燃焼し、床を流動
化し、流動ガスとガス状燃焼生成物とを結合し、燃料粒
子と、固体燃焼生成物と、微小吸着材料及び粗大吸着材
料との部分を随伴する煙道ガスを形成し、サイクロン分
離器２６に通され、随伴する材料は煙道ガスより分離さ
れた後、再循環熱交換区域５６内に通過し、熱交換表面
を含む流体流れ回路により冷却され、分離された随伴材
料からの熱を冷却流体へ伝達する。該熱伝達は、炉区域
５４内へ導入される供給微小吸着剤材料の供給粗大吸着
剤材料に対する割合を調節することにより制御される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、流動床反応器の操作方
法、特に、再循環熱交換器が装置の炉区域と一体に形成
され、且つ微小吸着剤材料の粗大吸着剤材料に対する割
合を調節し、装置の操作上の特性を制御するかような方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】流動床燃焼装置は公知であり、石炭等の
化石燃料及び石炭の燃焼の結果として生成する硫黄酸化
物のための吸着剤を含む粒状材料の床を通って、該床を
流動化し、かつ比較的低温度で燃料の燃焼を促進するた
めに、空気が通過する炉区域を含む。これらのタイプの
燃焼装置は、水が流動床と熱交換関係にて通過し、蒸気
を発生し、高い燃焼効率及び燃料融通性、高い硫黄吸着
及び低い窒素酸化物放出を可能とする蒸気発生器におい
てしばしば用いられる。
【０００３】これらのタイプの装置の炉区域に利用され
る最も典型的な流動床は、一般に「バブリング」流動床
と呼ばれ、該「バブリング」流動床においては、粒状材
料の床が比較的高密度を有し、区別が明確な、即ち別個
の上部表面を有する。装置の他のタイプは「循環」流動
床を利用し、該「循環」流動床においては、流動床密度
は典型的なバブリング流動床よりも低く、流動空気速度
はバブリング床と同等若しくは速く、床を通って通過す
る煙道ガスは、実質的に飽和する程度に多量の微粒子固
体を随伴する。
【０００４】循環流動床は、比較的高い内外部固体の再
循環を特徴とし、該再循環は熱放出パターンに影響され
ず、故に温度変動を最小とし、したがって硫黄放出を低
レベルに安定化する。サイクロン分離器を炉区域出口に
配設することにより、煙道ガスと、それに随伴された固
体とを流動床から受け取ることで、高い外部固体再循環
が達成される。分離器内で、固体は煙道ガスから分離さ
れ、煙道ガスは熱回収域へ通過され、一方、固体は再循
環し炉に戻る。この再循環は、分離器の効率を改良し、
硫黄吸着剤の有効使用及び燃料滞留時間の結果としての
増加は、吸着剤及び燃料の消費を減少させる。
【０００５】これらのタイプの流動床の操作において、
特に、循環タイプの操作において、いくつかの重要な考
慮すべき点がある。例えば、煙道ガス及び随伴される固
体は、吸着剤による適当な硫黄捕捉と一致する特定の温
度（通常、約１６００゜Ｆ（８７１℃））にて、炉区域
内に維持されなければならない。結果として、熱回収域
へ通過する煙道ガスの最大熱容量（ヘッド）と、サイク
ロンを通って炉区域へ再循環する分離固体の最大熱容量
とは、この温度により制限される。過熱能のみを要求
し、再熱能を要求しないサイクルにおいて、炉区域出口
での煙道ガスの熱含量は、通常、分離器の下流で、蒸気
発生器の熱回収域内にて用いるために必要な熱を提供す
るに十分である。したがって、再循環固体の熱含量は必
要ではない。
【０００６】しかしながら、硫黄捕捉を伴う再循環流動
床、及び再熱能並びに過熱能を要求するサイクルに用い
る蒸気発生器において、炉区域出口にて煙道ガス内に存
在する取得熱は十分ではないかもしれない。同時に、炉
／サイクロン／再循環ループ内の熱は、蒸気発生器能要
求を超えている。かようなサイクルのために、炉区域に
固体が再導入される前に、再循環固体内の熱が利用され
るべく、設計されなければならない。
【０００７】この余分の熱容量を提供するために、再循
環熱交換区域が、分離器固体出口と炉区域の流動床との
間に、時々、配置される。再循環熱交換区域は、熱交換
表面を含み、分離器からの分離固体を受け取り、且つ、
固体が炉区域に再導入される前に、比較的高い熱伝達速
度にて、固体からの熱を前記熱交換表面へ伝達するため
に機能する。次いで熱交換表面からの熱は冷却回路へ伝
達され、再熱及び／又は過熱能を供給する。再循環熱交
換区域のための数種の変形がなされてもよいことを理解
されたい。再循環熱交換区域の例としては、本発明の譲
受人に譲渡され、本願に参照として取り込まれる米国特
許出願第３７１，１７０号明細書及び米国特許出願第４
８６，６５２号明細書に記述される例が用いられてもよ
い。
【０００８】再循環熱交換区域を用いる循環流動床は、
該区域を用いない循環流動床と比較した際に、いくつか
の操作上の利点を享有するけれども、問題がないという
わけではない。例えば、循環流動床を蒸気発生器として
用いた場合、一般に、負荷の範囲にわたり、ほぼ一定温
度にて蒸気を維持できることが望ましい。しかしなが
ら、再循環熱交換区域を去る流体流れ回路内の蒸気温度
は、流動床上での負荷が増加するにつれて、増加する傾
向にある。制御できない蒸気温度は、蒸気の所望の温度
を超えてさえも、負荷の増加と共に増加し続けるであろ
う。
【０００９】流動床反応器負荷の範囲にわたり、蒸気を
一定温度に維持する必要から、これらの装置は典型的に
は、再循環熱交換区域内に過剰寸法の熱交換表面を有
し、比較的低い負荷にて、流動床を所望の蒸気温度に到
達することが可能となる。これらの装置において、過熱
低減器が典型的に用いられ、蒸気温度が所望の温度を超
えて上昇し始める際に、蒸気から熱を除去する。流体流
れ回路内に熱交換表面を配設し、熱を除去することか
ら、流体流れ回路の外部表面に冷却剤で噴霧することま
で、いくつかの過熱低減方法が用いられる。しかしなが
ら、これらの技術は効果的ではなく、且つ固体残物及び
炉燃焼器を操作上の要求に応じて迅速に調節できないの
で、特に流動床内に導入された吸着剤材料が通常、ただ
一つの粒径であるので、結果として、比較的低い立ち上
げ及び負荷変化能となる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、比較
的大きな流動床反応器負荷の範囲にわたり、流体流れ回
路内において循環する流体をほぼ一定温度に維持するこ
とを可能とする流動床燃焼方法を提供することにある。
【００１１】本発明の別の目的は、流動床反応器負荷の
範囲にわたり、ほぼ一定の冷却流体温度に維持するため
の流体流れ回路内の流体の費用を要する非効果的過熱低
減を、減少若しくは除去する上記タイプの方法を提供す
ることにある。
【００１２】本発明の更に別の目的は、流動床反応器負
荷の範囲にわたり、ほぼ一定の流体温度に維持するため
に、流体流れ回路の熱交換域を大寸度とする必要を減少
する上記タイプの方法を提供することにある。
【００１３】本発明の別の目的は、より速い立ち上げ及
び負荷変化を可能とする上記タイプの方法を提供するこ
とにある。
【００１４】また本発明の別の目的は、変化する粒径の
吸着剤を利用し、流動床反応器の操作上の特性を改良す
る流動床燃焼方法を提供することにある。
【００１５】更に本発明の別の目的は、供給微小吸着剤
の供給粗大吸着剤に対する割合を変化させ、操作上の特
性を制御する上記タイプの方法を提供することにある。
【００１６】また更に本発明の別の目的は、炉燃焼器内
の固体残物を、操作上の要求に応じて、迅速に調節する
ことができる上記タイプの方法を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】これらの及び他の目的の
達成のために、本発明の方法は、炉区域と再循環熱交換
区域とを形成し、燃料粒子と比較的微小な吸着剤材料及
び比較的粗大な吸着剤材料とを炉区域内に導入すること
を含む。燃料粒子を燃焼し、床を流動化し、流動ガスと
ガス状燃焼生成物とを結合し、燃料粒子と、固体燃焼生
成物と、微小吸着剤材料及び粗大吸着剤材料との部分を
随伴する煙道ガスを形成する。煙道ガス及び随伴される
材料は炉区域から通過し、随伴材料は煙道ガスから分離
される。分離された随伴材料は再循環熱交換区域へ通過
され、炉区域へ戻る前に前記分離随伴材料は冷却され
る。分離随伴材料は、再循環熱交換区域内の熱交換表面
を含む流体流れ回路により冷却され、分離随伴材料から
の熱を、水、蒸気若しくは水と蒸気との混合物等の冷却
流体へ伝達する。再循環熱交換区域内の冷却流体への熱
伝達は、次いで、炉区域内へ導入される微小吸着材料の
粗大吸着材料に対する割合を制御することにより制御さ
れ、故に、流動床反応器負荷の範囲にわたり、冷却流体
の温度を一定に保持することを可能とし、一方、流体流
れ回路内の熱交換表面を過剰寸法とする必要及び冷却流
体の過熱低減の必要を減少若しくは除去できる。
【００１８】
【実施例】以下、本発明を好ましい実施態様に基づいて
更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるも
のではない。
【００１９】図は、蒸気発生に用いられる、一般に参照
番号１０で参照され、前壁１２と、後壁１４と、二つの
側壁（図示せず）を有する直立水冷囲包体を含む流動床
燃焼装置を示す。囲包体１０の上部部分は屋根１７で囲
包され、下部部分は床１８を含む。
【００２０】複数の空気分配ノズル２０が、囲包体１０
の下部部分を横切って延伸する板２２内に形成された対
応する開口に載置される。板２２は床１８から離隔さ
れ、外部源（図示せず）からの空気を受け取り、後述さ
れるように、板２２を通して囲包体１０の部分に空気を
選択的に分配する空気プレナム２４を規定する。
【００２１】炉区域は、石炭等の燃料粒子と、石灰等の
比較的微小な吸着剤材料及び比較的粗大な吸着剤材料
を、それぞれ導管２５ａ、２５ｂ及び２５ｃを通して受
け取る。流動床に燃料粒子及び吸着剤材料を提供するた
めの多数の装置が用いられてもよいことを理解された
い。用い得る装置の数例は、本願に参照により組み込ま
れる、本発明の譲受人に譲渡された米国特許第４，９３
６，７７０号明細書に開示されている。石炭と微小吸着
剤材料及び粗大吸着剤材料との混合物は、空気が板２２
を通して上方に通過するにつれて、プレナム２４からの
空気により流動化される。空気は、燃料の燃焼を促進
し、吸着剤材料は燃料の燃焼により生成する硫黄を吸着
する。結果として生じる燃焼ガスと空気との混合物（以
後、「煙道ガス」と称す）は、強制対流により囲包体内
を上昇し、燃料粒子と、固体燃焼生成物と、微小吸着剤
材料及び粗大吸着剤材料との部分を随伴し、直立囲包体
１０内に、ある高さにて密度が実質的に一定になるよう
に減少する固体密度のカラムを形成する。
【００２２】サイクロン分離器２６は、囲包体１０に隣
接して延伸し、囲包体１０の後壁１４内に配設された出
口から、分離器壁を通して配設された入口へ、延伸する
ダクト２８を経由して囲包体に接続する。分離器２６の
下部部分は、ディップレッグ２９により再循環熱交換区
域に接続するホッパー２６ａを含む。一つの分離器２６
を参照するけれども、一つ以上の追加の分離器（図示せ
ず）が、分離器２６に近接して配設されてもよいことを
理解されたい。用いる分離器の数及び大きさは、蒸気発
生器の容量及び経済条件により決定される。
【００２３】分離器２６は、囲包体１０からの煙道ガス
及び随伴材料を後述の態様にて受け取り、慣用の態様に
て操作され、煙道ガスから随伴材料を解離する。実質的
に固体を含まない分離煙道ガスは、分離器２６の直上に
配設されたダクト３０を経由して、一般に参照番号３２
により示される熱回収区域内に通過する。
【００２４】熱回収区域３２は、垂直隔壁３６により、
再熱器３８を収容する第１の通路と、一次過熱器４０と
上部節炭器４２とを収容する第２の通路とに分割された
囲包体３４を含み、これら全ては、囲包体３４を通して
煙道ガスが通過する際に、煙道ガスの進路内に延伸する
複数の熱交換管により形成される。開口３６ａは隔壁３
６の上部部分に設けられ、ガスの一部を過熱器４０と上
部節炭器４２とを含む通路内に流すことを可能とする。
２つの平行通路内の再熱器３８と、過熱器４０と上部節
炭器４２とを横切って通過した後、出口４６を通して囲
包体３４を出る前に、ガスは下部節炭器４４を通って通
過する。
【００２５】図１に示すように、床１８と板２２とは後
壁１４を通り過ぎて延伸し、１組の垂直に延伸し、離隔
される、平行な隔壁５０及び５２が床１８から上方に延
伸する。隔壁５０の上部部分は後壁１４に向かって曲げ
られ、密封された境界を形成し、次いで隔壁５２に向か
って隣接して延伸する上部端を伴って、後方の壁から僅
かに曲げ戻され、他の密封された境界を形成する。離隔
された開口５０ａは、隔壁５０内に形成され、離隔され
た開口１４ａは、後壁１４の下部部分内に形成され、固
体のための流れ進路を確立する。
【００２６】前壁１２及び後壁１４が炉区域５４を規定
し、隔壁５０及び５２が再循環熱交換区域５６を規定
し、且つ後壁１４及び隔壁５０は、再循環熱交換区域５
６のための出口チェンバー５８を規定し、該チェンバー
は隔壁５０の曲げ部分により上部部分で密封される。床
１８及び板２２、したがってプレナム２４は出口チェン
バー５８及び再循環熱交換区域５６を通って延伸する。
追加のノズル２０が板２２の延伸部分を通して配設され
る。ベントパイプ５９は、隔壁５０内の開口を伴って後
壁１４内の開口に接続し、上述の理由により、連絡する
炉区域５４及び再循環熱交換区域５６を配置する。複数
の熱交換管６０は、再循環熱交換区域５６内に配設され
る。
【００２７】前壁１２と、後壁１４と、側壁と、隔壁５
０及び５２と、屋根１７と、熱回収囲包体３４を規定す
る壁とは、全て薄膜タイプ壁（例は図２に示される）に
より形成される。示されるように、その全長に沿って接
続する隣接ヒレ付管にて垂直に延伸し、気密関係にて配
設された複数のヒレ付管７０により、各壁は形成され
る。
【００２８】蒸気ドラム８０（図１）は囲包体１０の上
に配置され、図示されていないけれども、複数のヘッダ
ーが上述の種々の壁端に配設されていることを理解され
たい。参照番号８２及び８４でそれぞれ示されるような
複数の下降管及びパイプが利用され、フィーダー、上昇
管、ヘッダー等と共に前記水管壁を形成する管７０を通
る蒸気と水との流れ回路を確立する。サイクロン分離器
２６の境界壁、熱交換管６０、及び再熱器３８と過熱器
４０とを形成する管は、節炭器４２及び４４が給水を受
け取り、且つドラム８０へ排出する際に、蒸気冷却され
る。水は所定の順序にて、この流れ回路を通して通過
し、水を蒸気に転換し、炉区域５４内で燃料粒子の燃焼
により発生された熱により、蒸気を加熱する。
【００２９】操作において、燃料粒子と比較的微小な吸
着剤材料及び比較的粗大な吸着剤材料とを、導管２５
ａ、２５ｂ、及び２５ｃを通して、炉区域５４内に導入
する。外部源からの空気は、十分な圧力にて、炉区域５
４の下方に延伸するプレナム２４の部分内に導入され、
且つ該空気は、炉区域５４内に配設されたノズル２０を
通して、炉区域内で固体を流動化するに十分な量及び速
度にて通過する。
【００３０】着火バーナー（図示せず）等が燃料粒子を
点火するために設けられ、その後燃料粒子は、炉区域内
の熱により自己燃焼する。空気とガス状燃焼生成物との
混合物（以後、「煙道ガス」と称す）は、炉区域５４を
通って上方に通過し、燃料粒子と、固体燃焼生成物と、
微小吸着剤材料及び粗大吸着剤材料との部分（以後、
「固体」と称す）を随伴し、すなわち浄化する。空気プ
レナム２４を経由して、ノズル２０を通して、炉区域５
４の内部に導入された空気の量は、循環流動床が形成さ
れる、即ち実質的な随伴もしくは浄化が達成される程度
にまで固体が流動化されるよう固体の寸度に従って確定
される。故に、炉区域５４の上部部分内に通過する煙道
ガスは固体で実質的に飽和され、装置は、床密度が炉区
域５４の下部部分にて比較的高く、この炉区域の全長を
通して高度と共に減少し、炉区域の上部部分にて実質的
に一定且つ比較的低いようにする。
【００３１】炉区域５４の上部部分の飽和煙道ガスは、
ダクト２８内に出され、サイクロン分離器２６内に通過
される。各分離器２６において、固体は、煙道ガスから
分離され、該固体は分離器から、ディップレッグ２９を
通して、再循環熱交換区域５６内に通過する。分離器２
６からの浄化された煙道ガスは、ダクト３０を経由して
出され、囲包体３４を通り、再熱器３８と、過熱器４０
と節炭器４２及び４４とを横切って通過させるため熱回
収区域３２へ通された後、出口４６を通して外部装置へ
出る。
【００３２】ディップレッグ２９からの分離固体は、再
循環熱交換区域５６に入る。空気は、該区域の下部に延
伸するプレナム２４内へ通過し、対応するノズル２０を
通して再循環熱交換区域５６内へ排出される。故に、再
循環熱交換区域５６内の固体は、流動化され、開口５０
ａを経由して出口チェンバー５８内へ排出される前に、
一般に上部方向へ熱交換管６０を横切って通過する。後
壁１４内に形成された下部開口１４ａを経由して出さ
れ、炉区域５４内に戻される前に、固体はチェンバー５
８内で混合される。
【００３３】ベントパイプ５９は、再循環熱交換区域５
６、したがって、出口チェンバー５８内の圧力を、炉区
域５４内の比較的低い圧力と同様にする。故に、出口チ
ェンバー５８内の流動化された固体レベルは、開口１４
ａを通して炉区域５４内へ固体を運ぶ固体ヘッド差を確
立する。
【００３４】必要に応じて、炉区域５４及び再循環熱交
換区域５６からの消費された固体を排出するために、ド
レインパイプ、ホッパー等が、板２２上に設けられても
よいことを理解されたい。
【００３５】給水は、所定の順序で、上述の流体流れ回
路に導入され、該回路を循環し、給水を蒸気に転換し、
蒸気を再熱及び過熱する。過熱低減器８８が、流体流れ
回路に関連され、蒸気の温度が所望のレベルを超えた際
には、蒸気から熱を除去する。
【００３６】流動床が一定負荷にて操作される際には、
装置内に供給される比較的微小な吸着剤材料の比較的粗
大な吸着剤材料に対する割合における増加は、再循環熱
交換区域５６内の平均粒径を減少させ、同時に、随伴材
料の流動ガスに対する割合を増加させる。再循環熱交換
区域５６内の平均粒径が減少するにつれて、再循環熱交
換区域内の熱伝達係数は増加する。更に、随伴材料の流
動ガスに対する割合が増加するにつれて、再循環熱交換
区域５６内の温度は上昇する。故に、一定流動床反応器
負荷にて、供給微小吸着剤の粗大吸着剤に対する割合の
増加は、再循環熱交換区域内の熱伝達係数及び温度の両
者を増加することができる。逆に、一定流動床反応器負
荷にて、供給微小吸着剤の粗大吸着剤に対する割合の減
少は、再循環熱交換区域内の熱伝達係数及び温度の両者
を減少することができる。
【００３７】流動床反応器負荷が増加する際には、流体
流れ回路内を循環する蒸気への熱伝達が増加し、これ
は、蒸気温度における付随上昇を引き起こす。例えば容
量の７０％〜１００％等の負荷の範囲にわたり、一定蒸
気温度を維持することが望ましいので、過熱低減器が用
いられ、蒸気温度が所望値を越え始める際には、蒸気か
らの熱を除去する。負荷が更に増加するにつれて、過熱
低減器能も増加する。過熱低減器能におけるこの増加
は、全く効率的ではなく、結果として、上述したように
他の操作上の問題を生じる。
【００３８】本発明の方法によれば、蒸気温度が所望値
を超え始める点にまで負荷要求の増大に応答して流体流
れ回路内を循環する蒸気への熱伝達が増加するにつれ
て、微小吸着剤の粗大吸着剤に対する割合を減少させ、
こうして再循環熱交換区域内の熱伝達係数及び温度の両
者を減少させる。再循環熱交換区域内の熱伝達係数及び
温度における減少とともに、再循環熱交換区域により蒸
気へ、そうでなければ伝達されるはずの熱量減少により
温度上昇を相殺するよう作動する。蒸気からの熱を除去
し、更に温度上昇を相殺するために、過熱低減器が用い
られてもよいが、本発明の方法は、蒸気温度を所望レベ
ルに維持するため、そうでなければ必要とされるはずの
非効果的過熱低減器能の必要を減少若しくは除去する。
【００３９】逆に、流体流れ回路内を循環する蒸気の温
度が所望値以下に下がり始める点にまで負荷要求の減少
に応答して流体流れ回路内を循環する蒸気への熱伝達が
減少するにつれて、微小吸着剤の粗大吸着剤に対する割
合を増加させ、こうして再循環熱交換区域内の熱伝達係
数及び温度の両者を増加させる。再循環熱交換区域内の
熱伝達係数及び温度における増加はともに、再循環熱交
換区域により蒸気へ、そうでなければ伝達されるはずの
熱量増加により温度下降を相殺するよう作動する。
【００４０】上述の態様において、流体流れ回路内を循
環する蒸気は、故に、炉区域内に導入される微小吸着剤
材料の粗大吸着剤材料に対する割合を制御することによ
り、流動床反応器負荷の範囲にわたり、一定温度に維持
することができる。
【００４１】加えて、炉区域内に導入される供給微小吸
着剤材料の粗大吸着剤材料に対する割合を制御すること
は、供給微小吸着剤の粗大吸着剤への割合を変化させる
に際して、最適条件への復帰、例えば所望蒸気温度、を
促進することにより、より速い負荷変動を可能とする。
流動床反応器内の熱交換表面は、典型的に過剰寸度であ
り、容量の７５％等の比較的低い負荷で所望蒸気温度に
達することができるので、供給微小吸着剤の粗大吸着剤
に対する割合の増加により、高い蒸気温度が一定の負荷
において到達されることが可能となり、故に過剰寸度要
求を減少する。
【００４２】
【発明の効果】本発明の流動床燃焼方法は、いくつかの
利点を有する。流体流れ回路内を循環する蒸気を、流動
床反応器負荷の比較的広い範囲にわたり、一定温度にて
維持することができ、一方、費用のかかる非効果的蒸気
過熱低減器の必要性を減少若しくは除去することができ
る。更に、流動床反応器負荷の範囲にわたり、ほぼ一定
温度の維持のために、流体流れ回路内の熱交換表面の過
剰寸度の必要性を減少する。最適条件に迅速に到達及び
復帰可能とすることにより、より速い立ち上げ及び負荷
変動を可能とする。最後に、種々の粒径の吸着剤を利用
し、操作上の特性を改良し且つ制御し、炉燃焼器内の固
体残物を、操作上の要求に応じて迅速に調節することを
可能とする。
【００４３】変形、変更及び置換は、上記開示に意図さ
れているものであり、場合によっては、本発明のいくつ
かの特徴が他の特徴の対応する使用なしに用いられるで
あろう。したがって、本明細書の特許請求の範囲は発明
の範囲と一致する態様において広く解釈できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の方法を実施するための流動床
燃焼装置を示す概略図である。
【図２】図２は、図１の装置の囲包体の壁の一部を示す
部分拡大斜視図である。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 （ａ）炉区域及び再循環熱交換区域を形
    成し、（ｂ）該炉区域に燃料粒子を導入し、（ｃ）該燃
    料粒子を燃焼し、ガス状及び固体燃焼生成物を形成し、
    （ｄ）比較的微小な吸着剤材料及び比較的粗大な吸着剤
    材料を、該微小吸着剤材料の該粗大吸着剤材料に対する
    ある割合にて、該炉区域内に導入し、（ｅ）前記炉区域
    を流動ガスで流動化して、該流動ガスと前記ガス状燃焼
    生成物とを結合させ、前記燃料粒子と、前記固体燃焼生
    成物と、前記微小吸着剤材料及び粗大吸着剤材料との部
    分を随伴する煙道ガスを形成し、（ｆ）該煙道ガスと該
    随伴された材料とを前記炉区域から通過させ、（ｇ）前
    記煙道ガスから前記随伴材料を分離し、（ｈ）該分離さ
    れた随伴材料を前記再循環熱交換区域へ通過させ、前記
    分離された随伴材料を冷却し、（ｉ）該冷却された随伴
    材料を前記炉区域に通過させ、（ｊ）流体流れ回路を確
    立し、前記再循環熱交換区域内の前記分離随伴材料から
    該回路を通して通過する流体へ熱を伝達し、こうして該
    流体を加熱し、（ｋ）該流体への熱伝達を変化させ、
    （ｌ）前記供給微小吸着剤の供給粗大吸着剤に対する割
    合を、該熱伝達における変化に応じて調節し、熱伝達で
    の該変化を相殺することを含む流動床燃焼方法。
  2. 【請求項２】 （ａ）炉区域と、再循環熱交換区域とを
    形成し、（ｂ）該炉区域内に、燃料粒子を導入し、
    （ｃ）該燃料粒子を燃焼し、ガス状及び固体燃焼生成物
    を形成し、（ｄ）比較的微小な吸着剤材料及び比較的粗
    大な吸着剤材料を、前記微小な吸着剤材料の前記粗大な
    吸着剤材料に対するある割合にて、前記炉区域に導入
    し、（ｅ）前記炉区域を流動ガスで流動化し、該流動ガ
    スを前記ガス状燃焼生成物と結合させ、前記燃料粒子
    と、前記固体燃焼生成物と、前記微小吸着剤材料及び粗
    大吸着剤材料との部分を随伴する煙道ガスを形成し、
    （ｆ）該煙道ガスと該随伴される材料とを、前記炉区域
    から通過させ、（ｇ）該随伴材料を前記煙道ガスから分
    離し、（ｈ）該分離された随伴材料を前記再循環熱交換
    区域へ通過させ、該分離随伴材料を冷却し、（ｉ）該冷
    却随伴材料を前記炉区域へ通過させ、（ｊ）流体流れ回
    路を確立し、前記再循環熱交換区域内の前記分離随伴材
    料から、該回路を通して通過する流体へ、熱を伝達し、
    （ｋ）該流体を所望の温度に到達させ、（ｌ）前記流体
    が所望の温度に達した後に、前記流体への熱伝達を増加
    させ、（ｍ）前記炉区域内へ導入される供給微小吸着剤
    の供給粗大吸着剤に対する割合を減少させ、前記流体へ
    の熱伝達における増加を相殺することを含む流動床燃焼
    方法。
  3. 【請求項３】 （ａ）炉区域と再循環熱交換区域とを形
    成し、（ｂ）該炉区域内に燃料粒子を導入し、（ｃ）該
    燃料粒子を燃焼し、ガス状及び固体燃焼生成物を形成
    し、（ｄ）前記炉区域内に、前記燃料粒子の燃焼により
    生成する硫黄を吸着するための吸着材料を、比較的微小
    な吸着剤材料の比較的粗大な吸着剤材料に対するある割
    合で導入し、（ｅ）流動ガスで前記炉区域を流動化し、
    該流動ガスと前記ガス状及び固体燃焼生成物とを結合さ
    せ、前記燃料粒子と、前記固体燃焼生成物と、前記微小
    吸着剤材料及び粗大吸着剤材料との部分を随伴する煙道
    ガスを形成し、（ｆ）該煙道ガスと該随伴される材料と
    を、前記炉区域から通過させ、（ｇ）前記随伴される材
    料を前記煙道ガスから分離し、（ｈ）該分離された随伴
    材料を前記再循環熱交換区域に通過させ、前記分離随伴
    材料を冷却し、（ｉ）該冷却随伴材料を前記炉区域へ通
    過させ、（ｊ）流体流れ回路を確立し、前記再循環熱交
    換区域内で前記分離随伴材料から、該回路を通して通過
    する水、蒸気又は水−蒸気混合物へ、熱を伝達し、
    （ｋ）該水、蒸気又は水−蒸気混合物を加熱し、前記
    水、蒸気又は水−蒸気混合物を所望の温度を有する過熱
    蒸気へ転換し、（ｌ）該過熱蒸気への熱伝達を増加さ
    せ、こうして前記所望の温度を超える前記過熱蒸気の温
    度上昇を引き起こし、（ｍ）前記炉区域内に導入された
    前記供給微小吸着剤の供給粗大吸着剤に対する割合を減
    少させ、前記過熱蒸気の温度上昇を相殺することを含む
    流動床燃焼方法。
  4. 【請求項４】 （ａ）炉区域と再循環熱交換区域とを形
    成し、（ｂ）該炉区域内に燃料粒子を導入し、（ｃ）該
    燃料粒子を燃焼し、ガス状及び固体燃焼生成物を形成
    し、（ｄ）前記炉区域内に、比較的微小な吸着剤材料及
    び比較的粗大な吸着剤材料を、該微小吸着剤材料の該粗
    大吸着剤材料に対するある割合にて、導入し、（ｅ）前
    記炉区域を流動ガスで流動化し、該流動ガスと前記ガス
    状燃焼生成物とを結合させ、前記燃料粒子と、前記固体
    燃焼生成物と、前記微小吸着剤材料及び粗大吸着剤材料
    との部分を随伴する煙道ガスを形成し、（ｆ）該煙道ガ
    スと該随伴される材料とを前記炉区域から通過させ、
    （ｇ）前記随伴材料を前記煙道ガスから分離し、（ｈ）
    該分離された随伴材料を前記再循環熱交換区域へ通過さ
    せ、前記分離随伴材料を冷却し、（ｉ）該冷却随伴材料
    を前記炉区域へ通過させ、（ｊ）回路を通して通過する
    冷却流体を有する流体流れ回路を確立し、（ｋ）前記炉
    区域と前記再循環熱交換区域とから、装置上の負荷要求
    に応じて、該流体へ熱を伝達し、（ｌ）該負荷要求の所
    定の値までの負荷要求増加に応じて、前記流体への該熱
    伝達を増加させ、（ｍ）前記負荷要求の前記所定の値を
    超える増加に応じて、前記供給微小吸着剤の供給粗大吸
    着剤に対する割合を減少し、前記流体への熱伝達におけ
    る該増加を相殺することを含む蒸気発生装置制御方法。
  5. 【請求項５】 （ａ）炉区域と再循環熱交換区域とを形
    成し、（ｂ）該炉区域内に燃料粒子を導入し、（ｃ）該
    燃料粒子を燃焼し、ガス状及び固体燃焼生成物を形成
    し、（ｄ）前記炉区域内に、比較的微小な吸着剤材料及
    び比較的粗大な吸着剤材料を、該微小吸着剤材料の該粗
    大吸着剤材料に対するある割合にて、導入し、（ｅ）前
    記炉区域を流動ガスで流動化し、該流動ガスと前記ガス
    状燃焼生成物とを結合させ、前記燃料粒子と、前記固体
    燃焼生成物と、前記微小吸着剤材料及び粗大吸着剤材料
    との部分を随伴する煙道ガスを形成し、（ｆ）該煙道ガ
    スと該随伴される材料とを前記炉区域から通過させ、
    （ｇ）前記随伴材料を前記煙道ガスから分離し、（ｈ）
    該分離された随伴材料を前記再循環熱交換区域へ通過さ
    せ、前記分離随伴材料を冷却し、（ｉ）該冷却随伴材料
    を前記炉区域へ通過させ、（ｊ）回路を通して通過する
    冷却流体を有する流体流れ回路を確立し、（ｋ）前記炉
    区域と前記再循環熱交換区域とから、装置上の負荷要求
    に応じて、該流体へ熱を伝達し、（ｌ）前記流体温度の
    所定温度までの上昇を引き起こす該負荷要求の増加に応
    じて、前記流体への該熱伝達を増加させ、（ｍ）前記流
    体温度の前記所定温度を超える上昇に応じて、前記炉区
    域に導入される前記微小吸着剤材料の粗大吸着剤材料に
    対する割合を減少し、前記温度上昇を相殺することを含
    む蒸気発生装置制御方法。
JP4142927A 1991-06-03 1992-06-03 供給微小及び粗大吸着剤を利用する流動床燃焼方法 Expired - Fee Related JPH0660726B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/709,243 US5347953A (en) 1991-06-03 1991-06-03 Fluidized bed combustion method utilizing fine and coarse sorbent feed
US709,243 1991-06-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05149508A true JPH05149508A (ja) 1993-06-15
JPH0660726B2 JPH0660726B2 (ja) 1994-08-10

Family

ID=24849029

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4142927A Expired - Fee Related JPH0660726B2 (ja) 1991-06-03 1992-06-03 供給微小及び粗大吸着剤を利用する流動床燃焼方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5347953A (ja)
EP (1) EP0517495B1 (ja)
JP (1) JPH0660726B2 (ja)
CA (1) CA2070213C (ja)
ES (1) ES2099213T3 (ja)
MX (1) MX9202621A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010097976A1 (ja) * 2008-02-28 2010-09-02 三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社 循環型流動層炉、循環型流動層炉を備えた処理システム、及び循環型流動層炉の運転方法

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE9403568A0 (sv) * 1994-10-19 1996-04-20 Abb Carbon Ab Förfarande och anordning för inmatning av absorbent i en fluidiserad bädd
CH689633A5 (de) * 1995-01-10 1999-07-30 Von Roll Umwelttechnik Ag Verfahren zur Kuehlung und Reinigung von Rauchgasen.
CH690790A5 (de) * 1995-01-10 2001-01-15 Von Roll Umwelttechnik Ag Verfahren zur thermischen Behandlung von Abfallmaterial.
US6263958B1 (en) 1998-02-23 2001-07-24 William H. Fleishman Heat exchangers that contain and utilize fluidized small solid particles
KR100391703B1 (ko) * 2000-08-03 2003-07-12 한국동서발전(주) 유동층 연소로의 유동매체 공급방법 및 장치
US7200448B2 (en) * 2001-11-27 2007-04-03 Rockwell Automation Technologies, Inc. System and method for function block execution order generation
US6615750B2 (en) * 2002-02-11 2003-09-09 Alstom (Switzerland) Ltd Sorbent conditioning and direct feed apparatus for a steam generator and a method for retrofitting a steam generator with same
DE10260943B3 (de) * 2002-12-20 2004-08-19 Outokumpu Oyj Verfahren und Anlage zur Regelung von Temperatur und/oder Materialeintrag in Reaktoren
US8434430B2 (en) * 2009-09-30 2013-05-07 Babcock & Wilcox Power Generation Group, Inc. In-bed solids control valve
CN103826737B (zh) 2012-08-27 2017-11-07 南方公司 多级循环流化床合成气冷却
CN106678785B (zh) * 2017-02-16 2019-03-26 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 防止cfb锅炉外置床高温结焦的润滑风装置

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3902462A (en) * 1974-05-28 1975-09-02 Foster Wheeler Energy Corp System and method for generating heat utilizing fluidized beds of different particle size
US4249470A (en) * 1978-06-29 1981-02-10 Foster Wheeler Energy Corporation Furnace structure
US4184456A (en) * 1978-09-20 1980-01-22 Foster Wheeler Energy Corporation Coal feed system for a fluidized bed combustor
US4476790A (en) * 1979-04-23 1984-10-16 Combustion Engineering, Inc. Method of feeding particulate material to a fluidized bed
US4312301A (en) * 1980-01-18 1982-01-26 Battelle Development Corporation Controlling steam temperature to turbines
US4275668A (en) * 1980-08-28 1981-06-30 Foster Wheeler Energy Corporation Coal feed system for a fluidized bed combustor
US4548138A (en) * 1981-12-17 1985-10-22 York-Shipley, Inc. Fast fluidized bed reactor and method of operating the reactor
US4434726A (en) * 1982-12-27 1984-03-06 Combustion Engineering, Inc. Fine particulate feed system for fluidized bed furnace
US4474119A (en) * 1982-12-27 1984-10-02 Combustion Engineering, Inc. Fine particulate feed system for fluidized bed furnace
FR2560967B1 (fr) * 1984-03-08 1988-08-26 Creusot Loire Procede et appareillage de controle du transfert thermique realise dans un lit fluidise
US4597774A (en) * 1984-10-22 1986-07-01 Foster Wheeler Energy Corporation Method for improving the operation of a fluidized bed
SE452359C (sv) * 1985-04-30 1994-01-25 Kvaerner Generator Ab Anordning för styrning av värmeövergångstalet vid en CFB-panna
US4809623A (en) * 1985-08-07 1989-03-07 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed reactor and method of operating same
US4896717A (en) * 1987-09-24 1990-01-30 Campbell Jr Walter R Fluidized bed reactor having an integrated recycle heat exchanger
US4829912A (en) * 1988-07-14 1989-05-16 Foster Wheeler Energy Corporation Method for controlling the particulate size distributions of the solids inventory in a circulating fluidized bed reactor
US4936770A (en) * 1988-11-25 1990-06-26 Foster Wheeler Energy Corporation Sulfur sorbent feed system for a fluidized bed reactor
US4981111A (en) * 1989-11-28 1991-01-01 Air Products And Chemicals, Inc. Circulating fluidized bed combustion reactor with fly ash recycle
US5069170A (en) * 1990-03-01 1991-12-03 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed combustion system and method having an integral recycle heat exchanger with inlet and outlet chambers
US5040492A (en) * 1991-01-14 1991-08-20 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed combustion system and method having a recycle heat exchanger with a non-mechanical solids control system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010097976A1 (ja) * 2008-02-28 2010-09-02 三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社 循環型流動層炉、循環型流動層炉を備えた処理システム、及び循環型流動層炉の運転方法

Also Published As

Publication number Publication date
MX9202621A (es) 1993-09-01
US5347953A (en) 1994-09-20
JPH0660726B2 (ja) 1994-08-10
ES2099213T3 (es) 1997-05-16
EP0517495B1 (en) 1997-03-12
EP0517495A3 (en) 1993-03-03
EP0517495A2 (en) 1992-12-09
CA2070213C (en) 2003-01-14
CA2070213A1 (en) 1992-12-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4665864A (en) Steam generator and method of operating a steam generator utilizing separate fluid and combined gas flow circuits
CA1318196C (en) Fluidized bed steam generation system and method having an external heat exchanger
US5140950A (en) Fluidized bed combustion system and method having an integral recycle heat exchanger with recycle rate control and backflow sealing
US5218932A (en) Fluidized bed reactor utilizing a baffle system and method of operating same
JPH0743230B2 (ja) 熱交換器を有する流動床反応器装置及び方法
JP2660826B2 (ja) 多重区画室を有する効率可変再循環熱交換器を備える流動床燃焼装置及びその操作方法
JP2631919B2 (ja) 流動床燃焼装置及びその操作方法
JPH05346202A (ja) 再循環熱交換器外部多区画室を備える流動床燃焼装置および方法
JPH04278104A (ja) 非機械的固形物制御装置付きの再循環熱交換器を有する流動床燃焼装置および方法
JP2657867B2 (ja) 多数の炉区域を有する流動床燃焼装置及び方法
US5471955A (en) Fluidized bed combustion system having a heat exchanger in the upper furnace
JPH03102105A (ja) 一体型湾曲腕分離器を利用する循環流動床反応器
JPH05149508A (ja) 供給微小及び粗大吸着剤を利用する流動床燃焼方法
JP2725133B2 (ja) 流動床反応器の操作方法
JP2551529B2 (ja) 大規模流動床反応器
US5510085A (en) Fluidized bed reactor including a stripper-cooler and method of operating same
US4955190A (en) Method for driving a gas turbine utilizing a hexagonal pressurized fluidized bed reactor
JPH05223210A (ja) 二個の水平サイクロン分離器および内部再循環熱交換器を含む流動床蒸気反応器
JPS6237608A (ja) 流動床式反応器を操作する方法
JP2717507B2 (ja) 改良された圧力シールを有する流動床燃焼装置及び該装置を使用する燃焼方法
US5253741A (en) Fluidized bed steam reactor including two horizontal cyclone separators and an integral recycle heat exchanger
US5809912A (en) Heat exchanger and a combustion system and method utilizing same
CA1313088C (en) Steam generator and method of operating same utilizing separate fluid and combined gas flow circuits
JPH0823401B2 (ja) 煙道ガスバイパス装置を備えた流動床反応装置及び該装置の操作方法
KR100229950B1 (ko) 흡착제를 이용한 유동층 연소방법

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080810

Year of fee payment: 14

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees