JPH053469Y2

JPH053469Y2 -

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Publication number: JPH053469Y2
Application number: JP1990129028U
Authority: JP
Priority date: 1984-11-13
Filing date: 1990-11-30
Publication date: 1993-01-27
Anticipated expiration: 2003-01-27
Also published as: US4593630A; KR890005132B1; CN85107500A; CN1003886B; JPH0372525U; KR860004273A; IN162908B; JPS61119514A

Description

【考案の詳細な説明】産業上の利用分野本考案は、粒状材料を輸送並びに分配できるよ
う、これを搬送ガス内で流動化して供給する装置
に関する。特に、本考案は、搬送ガス中の粒状材
料を流動床炉に供給するに適したこの種の装置に
関する。

従来の技術代表的な現代の流動床炉には、粒状燃料、例え
ば最大寸法が約3.0mmから約6.5mmに及ぶ石炭が一
般に供給され、寸法のより小さい粒状材料から成
る流動床内で760°から925℃の比較的低い温度で
燃焼させている。燃やされる燃料が硫黄を含有す
る場合、流動床を構成する粒状材料は粒状燃料に
加えて硫黄吸収剤、最も一般には石灰石から成る
のが慣例である。

一方、流動用空気は、燃焼空気としても働く
が、流動床支持プレーと下方に位置した空気プレ
ナムからその流動床に供給されている。この流動
用空気は、空気プレナムから、粒状材料を流動床
内で流動化するに充分に大きな流動床支持プレー
の多数の穴を通して上向きに流動床内へと進む。

粒状材料を流動床に供給するために、例えば上
向供給装置（overbed feed system）や下向供給
装置（underbed feed system）を含む様々な数
多くの方策が、これまで示唆されている。

粒状材料を流動床に供給する特殊な下向供給装
置の１つが、米国特許第4356779号明細書に開示
されている。この開示によれば、燃料フイーダは
流動床燃焼器下方に配置され、燃料を空気中に同
伴させた後、同燃料を当該燃焼器に上向きに供給
するようになつている。フイーダハウジングは、
水平に配置した多孔分配プレートによつて上部お
よび下部区域に分割されたチヤンバを画定してい
る。流動床に供給すべき粒状燃料は、多孔分配プ
レート上方の上部チヤンバに供給され、他方搬送
用空気は多孔分配プレート下方の下部チヤンバに
供給される。下部チヤンバに供給された空気は、
多孔分配プレートを通つて上方に進み、チヤンバ
の上部領域で粒状石炭を流動化すると共に同伴す
る。同伴された石炭は、その後同チヤンバから、
フイーダの天板を介して流動用チヤンバに開口し
ている輸送路を通つて流動床ボイラへと上向きに
運ばれる。

米国特許第4356779号明細書に開示のこのフイ
ーダには、しかし、粒状材料のそれぞれの輸送路
を通る送出量を制御するための設備は備えられて
いない。フイーダから最終仕向け先までの輸送路
長が等しいとすれば、粒状材料の上記開示フイー
ダからの送出量は必然的にフイーダから導出した
個々の輸送路の間で均一に分配されるはずであ
る。また、送出量の不均一分配、すなわち選択的
分配を許容するための、或いは輸送路長が異なる
ために起こる送出量の固有な不均一分配を補正す
るための設備もなされていない。

この不都合に対処したフイーダ装置が、従来、
また、開発されている。このフイーダは、チヤン
バを画定するハウジングから構成されているが、
このハウジングはそこを横切つて配置した多孔床
支持プレートによつて同支持プレート下方に隣接
したガスプレナムと同支持プレート上方に隣接し
た粒子流動用プレナムとに分割されている。ガス
供給手段が前記多孔床支持プレートを通じて上向
きに進めることによつて、同支持プレート上方に
隣接の流動化した粒子材料の離散床が確定される
よう、粒子流動用プレナム内に堆積した粒状材料
を流動化するようになつている。粒状材料は、ハ
ウジングの天板を貫通しハウジング内を下向きに
延びると共に、粒状材料が前記チヤンバへ前記離
散床の表面下方の位置で供給されるように、前記
床支持プレートの近傍で終る供給カラムを通じて
流動用プレナムに供給されている。

また、上下方向に位置決め自在の複数の輸送導
管が、飛散域内に離散床表面の所望距離上方で開
口して同飛散域から粒状材料と搬送ガスを受け取
れるように、前記粒子流動用プレナム内に延びて
いる。これら輸送導管の位置を流動床表面に対し
個別に調節することによつて、輸送導管いずれに
おいてもそこを通る固形分を変更することができ
る。

しかるに、輸送導管が上下方向に調節可能とす
るためには、ガスプレナムを粒子流動用プレナム
から封止して粒子がガスプレナム内に流入するの
を阻止しながらも、輸送導管の支持プレートを介
した上下方向の移転を許容し得る封止手段を設け
なければならない。

考案の目的従つて、本考案の目的は、粒状材料を搬送ガス
内で流動化して供給する供給装置であつて、粒状
材料の送出量が同供給装置から導出した複数の輸
送路の間で選択的に分配可能な供給装置を提供す
ることである。

また、本考案の他の目的は、供給装置から導出
した輸送路を移動させずに、同輸送路を通る粒状
材料の送出量を調節できる供給装置を提供するこ
とである。

考案の概要本考案の装置は、内部にチヤンバを画定してい
るハウジングから成り、同ハウジングは当該ハウ
ジング内に前記チヤンバを横切つて配置した多孔
床支持プレートによつてガスプレナムと同ガスプ
レナム上方の粒子流動用プレナムとに分割されて
いる。ガス供給手段が、前記ガスプレナムを通じ
て加圧された搬送ガスを移送し同ガスプレナムか
ら前記多孔床支持プレートのガス流路を通じて上
向きに進めることができるよう、前記ガスプレナ
ムに開口している。上向きに進む搬送ガスは、ハ
ウジング内で、前記支持プレート上方に隣接の流
動化した粒状材料の離散床と同離散床上方の飛散
域とを確立するよう、前記粒子流動用プレナム内
の粒状材料を流動化している。上向きに進む搬送
ガスの気泡が離散床の表面を通つて噴出するにつ
れて、流動化した粒状材料の一部は離散床から飛
散域内へ運ばれる。

また、粒子供給手段が、粒状材料を前記流動用
プレナム内に確立された流動床内に前記離散床表
面下方の位置で堆積するよう、前記ハウジングを
貫通し、かつ前記流動用プレナム内に延びてい
る。同様に、複数の輸送導管が、前記飛散域内に
前記離散床表面上方に所望の距離をおいて開口す
るように、同ハウジングを貫通しかつ同粒子流動
用プレナム内に延びている。これらの輸送導管
は、粒状材料と搬送ガスを飛散域から受け取つ
て、搬送ガス内の受け取つた粒状材料を所望の仕
向け先、例えば流動床炉の燃焼室に移送する。

本考案は、以上述べたような粒状材料を搬送ガ
ス内で流動化して供給する装置において、少なく
とも１本の輸送導管の入口に交替可能に装着され
たニツプル本体を含む絞り用ニツプル手段を包含
することを特徴とする。そして、このニツプル本
体は、関連の輸送導管に対する入口の断面積より
小さい断面積を有する飛散域向けの入口開口を有
している。更に、ニツプル本体は、関連の輸送導
管の入口に対する出口開口を包含しており、この
出口は同ニツプル本体の入口から同ニツプル本体
の出口にかけて末広がりの流路が画定されるよ
う、当該ニツプル本体向けの入口の断面積より大
きい断面積を持つ。そして、ニツプル本体は、当
該ニツプル本体が装着される輸送導管に適合でき
るようにした断面形状を有する基部を備えた端部
開放型の截頭円錐状シエルと、この截頭円錐状シ
エルの基部から外方に延びるスリーブとから成
る。

以上述べた本考案の目的、特徴並びに利点は、
本考案による流動供給装置の好ましい具体例に関
する以下の記載と、粒状材料を流動床炉へ供給す
るために利用された本供給装置を示す添付図面か
ら明らかになるであろう。

実施例以下、本考案を添付図面に示す実施例に基づい
て詳細に説明する。

まず、第１図を参照するが、ここには、流動床
炉１０が図示してある。この流動床炉では、酸化
硫黄吸収剤を含む粒状材料の流動床１２内で粒状
石炭等の硫黄含有燃料が燃焼される。代表的に
は、この酸化硫黄吸収剤は、石灰石、石灰、ドロ
マイトおよびソーダ灰から成る群から選ばれてい
る。

粒状燃料、代表的には粒状石灰５は、炉流動床
１２へは、流動供給装置２０から流動床支持プレ
ート１６を介して流動床内に上向きに延びる複数
の輸送導管１４を通じて供給される一方、燃焼空
気３は、流動床支持プレート１６下方に位置した
空気プレナム１８に供給され、そして空気プレナ
ム１８から流動床１２内の粒状材料を流動化する
のに十分大きな流量で床支持プレート１６の多数
の空気孔を通じて流動床１２内へと上向きに進
む。粒状石炭は、流動床１２並びにその上方のフ
リーボード領域４０内で燃焼して熱煙道ガスを生
成するが、この煙道ガスは煙道４２を経て流動床
炉１０を出て下流の蒸気発生装置（図示せず）へ
と進む。

本考案の供給装置２０は、流動床炉１０に並ん
で配置され、かつ本供給装置２０から下向きに、
そこから流動床炉１０へずつと水平に、更にそこ
から流動床支持プレート１６を介して上向きに延
びて流動床２０内に開口する複数の輸送導管１４
によつて、流動床炉１０に連絡されて描かれてい
る。この供給装置２０は、第２図に詳細に示され
ているように、内部にチヤンバを画定するハウジ
ング、好ましくは円筒状ハウジング２２から構成
され、同ハウジングは多孔分配プレート２４によ
つて当該分配プレート２４下方に配置されたガス
プレナム２６と当該分配プレート２４上方に配置
された粒子流動用プレナム２８とに分割されてい
る。

搬送ガス７は、ハウジング２２の開口を介して
床支持プレート２４下方のガスプレナム２６に開
口する供給手段３２を通つて流動供給装置２０内
に入る。ガスプレナム２６に供給されて加圧され
た搬送ガス７は、多孔分配プレート２４の多数の
流路３４を通つて粒子流動用プレナム２８内に上
向きに進み、これによつて流動用プレナム２８に
供給された粒状材料５は、床支持プレート２４の
上方に隣接した流動化した粒状材料の流動床６０
と同粒状材料離散床上方の飛散域７０とを確立す
るように流動化される。

複数の輸送導管１４は供給装置２０のハウジン
グ２２を貫通し、供給装置２０を流動床炉１０の
流動床１２に相互連絡する複数の流路を提供して
いる。これらの輸送導管１４は、前記流動床上方
にある距離をおいて、即ち離散流動床６０と飛散
域７０との間の界面を形成する離散床の表面６５
上方にある距離をおいて、飛散域７０内に開口す
るように、ハウジング２２の粒子流動用プレナム
２８内に延びている。輸送導管１４は、流動用プ
レナム２８の飛散域７０から粒状材料と搬送ガス
を受け取り、搬送ガス内で受け取つた粒状材料を
供給装置２０から流動床炉１０の流動床１２に搬
送する。

流動化すべき粒状材料、即ち流動床炉への供給
時に粒状石炭単独か、或いは石灰石等の粒状の酸
化硫黄吸収剤と一緒の粒状石炭は、貯蔵サイロ５
０から慣例のフイーダ６２を経て粒子供給手段３
０を通つて供給装置２０の粒子流動用プレナム２
８に供給される。この粒子供給手段３０は、ハウ
ジング２２を貫通し、離散流動床６０内へ下向き
に延びて、そこを通過する粒状材料が離散床６０
の表面６５下方の離散床６０内で多孔分配プレー
ト２４の上方に隣接した位置で堆積されるよう管
状の導管から成ることが好ましい。この管状導管
３０内に保留される柱状の粒状材料は、フイーダ
６２並びに貯蔵サイロ５０を流動用プレナム２８
の圧力から封止する物質頭を成している。これの
代りに、慣例の封止手段、例えば二弁ロツク室を
用いて、供給装置２０の室内圧を密封するように
してもよい。

供給装置２０のハウジング２２内に配置された
多孔分配プレート２４は、下向き傾斜面を形成す
るように、図示の如く、くぼんだ上向き円錐皿の
形が好ましい。傾斜した分配プレート２４には、
排出用開口３８がその下方領域に配置されてい
る。排出管４４は、その上端が傾斜分配プレート
２４の排出用開口３８に開口して、流動化しなか
つた粒状材料を粒子流動用プレナム２８から受け
取るようになつている。この排出管４４は、排出
管４４を通る非流動粒状材料を粒子流動用プレナ
ム２８から除去できるよう、ハウジング２２の外
部に延びている。

ハウジング２２を貫通し粒子流動用プレナム２
８内に延びている複数の輸送導管１４は飛散域７
０内で離散床６０の表面６５上方に所定の距離を
おいて開口し、粒状材料と搬送ガスを飛散域７０
から受け取るようになつている。上向きに進む搬
送ガスの気泡が離散床６０の表面６５から飛散域
７０内に噴出するにつれて、粒状材料は離散床６
０から飛散域７０内に運ばれる。

約3.0m／分（10フイート／分）程度の一般的
な搬送ガス速度では、流動化した粒状材料のよく
規制された表面６５を有する離散床６０が形成さ
れる。離散床６０内の粒子密度は、搬送ガス約
0.45Kg（１ポンド）あたり粒状材料約450Kg
（1000ポンド）程度の割合高い値で比較的均一で
ある。しかるに、離散床６０の表面６５では、粒
子密度は飛散域７０内への距離が増えるにつれ
て、即ち離散床６０の表面上の距離が増えるにつ
れて連続的に減少するなど、粒子密度には急激で
非常にはつきりとした降下がある。

また、飛散域７０内の平均粒子密度は進入粒子
流量の関数であろうと想像されている。即ち、粒
状材料の飛散域７０への導入は押しのけ容量制御
型プロセス（displacement controlled process）
であると考えられる。従つて、平衡床レベルが一
般に輸送導管１４の開口の下方約５〜10センチ
（数インチ）の処に一度確立されれば、粒状材料
の離散床表面６５から飛散域７０内への噴出流量
は離散床６０内で離散床表面下方のある位置に開
口している粒子供給手段３０を通つて粒状材料が
離散床６０に進入する流量に等しいわけである。

輸送導管１４は所望の断面形状を有する管状部
材であつてもよいけれども、第２図に示す本考案
の流動供給装置の好ましい具体例の中で図示した
輸送導管１４は、粒子供給装置３０とハウジング
２２との間の環状空間に周方向に間隔をおいて配
置された円形断面を有する複数の静置伸長管状部
材から成るものである。これらの輸送導管１４
は、ハウジング２２を下方から貫通し、ガスプレ
ナム２６を通り、ここから床支持プレート２４お
よび離散床６０を通つて垂直に上向きに延びて、
飛散域７０内に離散床６０の表面６５上方に一様
な距離をおいて開口している。

本考案によれば、各輸送導管１４は、その開口
端に交替可能に装着された端部開口型絞り用ニツ
プル手段８０を備えている。各ニツプル８０は、
第３図に詳細に示すように、流動用プレナム内に
開口する入口８６から、当該ニツプルが装着され
た輸送導管の流路内に開口する出口８８にかけて
拡大した末広がりの流路８４を内部に画定したニ
ツプル本体８２から構成されている。各ニツプル
８０の入口８６の断面積は、ニツプル８０の出口
８８の断面積並びに輸送導管１４の流路に対する
入口の断面積よりも小さい。従つて、各ニツプル
８０の入口８６はオリフイスとして働き、それ故
その関連輸送導管を通る流量を絞る作用を果して
いる。即ち、輸送導管１４を通過する搬送ガスに
同伴された粒状材料の送出量は、適当に大きな、
或いは小さな入口８６を有するニツプル８０を設
けることによつて、選択的に増加、或いは減少さ
せることができる。

静置の輸送導管１４に組合せて交替可能なニツ
プル８０を使用することにより、複数の輸送導管
の間で、粒状材料と搬送ガスの流量を調節するた
めの機構的に簡単で経費のかからない手段が得ら
れる。流動供給装置２０と流動床炉１０の間に長
さの等しい輸送導管を設置することができない場
合には、いずれの導管でも圧力降下はその長さに
直接比例する事実からすれば、輸送導管を通る流
量の不均衡が本来存在するはずである。つまり、
導管を通る流量がそこを通る圧力降下に関係して
いるため、長さの短かい導管を通る粒状材料の流
量は長さの長い導管の場合の流量よりも大きいは
ずである。しかしながら、適切な寸法に形成した
入口を有するニツプルを設けることで、長さの違
う導管に関連して異なる圧力降下を補償し、これ
によつて、流量不均衡を排除すると共に長さの異
なる導管を通る粒状材料と搬送ガスの均一な流量
が得られるように、ニツプル入口のオリフイス効
果を利用することができる。

ニツプル本体は、これが装着される輸送導管に
適合できるようにした断面形状を有する基部を備
えた端部開放型の截頭円錐状シエルであつて、同
截頭円錐状シエルの基部から外方に延びるスリー
ブを有するシエルから成る。このスリーブは、輸
送導管入口に挿入する際、ニツプル本体の輸送導
管開口端に対するスリツプ嵌合マウンテイングを
提供するようになつている。また、ニツプル本体
は、截頭円錐状シエルであるため、本来自己クリ
ーニング性のある傾斜した外表面を有している。

輸送導管１４が円形断面を有する伸長管状部材
であるとした添付図面に示す本流動供給装置の具
体例においては、截頭円錐状シエル本体８２は、
第３図に示すように、端部開放型の截頭円錐状シ
エル８３であつて、当該截頭円錐状シエル８３の
大径端から外方に延びる円筒状スリーブ８５を有
するシエルから構成されている。円筒状スリーブ
８５は、ニツプル８０が輸送導管１４の開口端に
対するスリツプ嵌合マウンテイングを提供するよ
う、輸送導管１４の内径より僅かに小さいだけの
外径を備えている。

また、円錐状シエル８３は本来自己クリーニン
グ性である外表面を成している。すなわち、シエ
ル８３の外表面を充分に急勾配の斜面を有する円
錐体とすることによつて、粒状材料は円錐体外表
面に付着或いは沈着するよりもむしろ滑落するの
である。

従つて、本考案は、搬送ガス内で複数の目的地
に輸送できるように粒状材料を流動化する供給装
置であつて、本供給装置から導出した特定の輸送
導管を通る本供給装置の送出量は、他の絞り用ニ
ツプルが適当に大きい、或いは小さい入口を有し
たまま、当該輸送導管に関連の絞り用ニツプルを
単に交替することによつて、他の輸送導管に対し
て変更できる供給装置を提供することができた。

なお、本考案の供給装置２０は、ある流動床炉
１０に対して粒状材料を供給する装置として示し
てきたけれども、２ケ所或いはそれ以上の最終仕
向け先に対して粒状材料を搬送ガス内で輸送した
い場合にも利用できることも理解すべきである。

考案の効果以上説明してきたように、本考案による流動供
給装置は、輸送導管に適当な入口を有する錐台状
ニツプル手段を設けるだけの機構的に簡単で経費
のかからない手段によつて、複数の輸送導管間の
粒状材料送出量を分配可能とし、かつ輸送導管を
移動することなくそこを通る粒状材料の送出量を
調節できるため、粒状材料供給装置として従来装
置に較べ著しく優れた装置である。

【図面の簡単な説明】

第１図は粒状石炭および硫黄吸収剤を流動床炉
に供給する本考案による供給装置の一例を示す部
分断面図である。第２図は、本考案による供給装
置の断面立面図である。第３図は、第２図の一部
分の拡大図である。５……粒状材料、７……搬送ガス、１０……流
動床炉、１２……流動床、１４……輸送導管、１
６……流動床支持プレート、１８……空気プレナ
ム、２０……流動供給装置、２２……ハウジン
グ、２４……多孔分配プレート、２６……ガスプ
レナム、２８……粒子流動用プレナム、３０……
粒子供給手段、３２……ガス流路、３８……排出
用開口、４０……フリーボード領域、４２……煙
道、４４……排出管、５０……貯蔵サイロ、６０
……離散床、６２……フイーダ、６５……流動床
表面、７０……飛散、８０……ニツプル手段、８
２……ニツプル本体、８３……シエル、８４……
末広がり流路、８５……スリーブ、８６……入
口、８８……出口。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

内部にチヤンバを画定する垂直配置されたハウ
ジングと、貫通したガス流路を有する多孔床支持
プレートであつて、前記ハウジングを横切つて延
びるように前記ハウジング内に配置され、これに
よつて前記ハウジングを当該床支持プレート下方
のガスプレナムと当該床支持プレート上方の粒子
流動用プレナムとに分割する多孔床支持プレート
と、加圧された搬送ガスを前記ガスプレナムに移
送し、前記ガスプレナムから前記床支持プレート
の前記ガス流路を通過させることによつて、前記
流動用プレナムに供給された前記粒状材料の一部
が前記床支持プレートに隣接の流動化した材料の
離散床と前記流動用プレナム内で前記離散床上方
の飛散域とを確立するように流動化されるよう、
前記ガスプレナム内に開口するガス供給手段と、
前記流動用プレナムに連通する粒子供給手段であ
つて、粒状材料を前記床支持プレート上に堆積す
るように前記離散床内に置かれた供給導管を有す
る粒子供給手段と、それぞれ前記ハウジングを貫
通し、かつ前記粒状材料と搬送ガスを前記飛散域
から受け取つて、受け取つた前記粒状材料を前記
ハウジングから前記搬送ガスに移送できるように
前記飛散域内に開口した入口を有している複数の
輸送導管とを包含する、粒状材料を搬送ガス内で
流動化して供給する装置において、複数の前記輸
送導管の少なくとも１つの前記入口に交替可能に
装着されたニツプル本体を含む絞り用ニツプル手
段を包含し、前記ニツプル本体は前記流動用プレ
ナムの前記飛散域に開口した入口と当該ニツプル
本体が関連する輸送導管の前記入口に開口した出
口とを備えていて、当該ニツプル本体に対する前
記入口が前記の関連輸送導管に対する前記入口の
断面積より小さい断面積を有し、かつ、前記ニツ
プル本体は当該ニツプル本体の入口から当該ニツ
プル本体の出口にかけて末広がりの流路を貫通し
て画定し、さらに前記ニツプル本体は、当該ニツ
プル本体が装着される輸送導管に適合できるよう
にした断面形状を有する基部を備えた端部開放型
の截頭円錐状シエルと、この截頭円錐状シエルの
基部から外方に延びるスリーブとから成ることを
特徴とする、粒状材料を搬送ガス内で流動化して
供給する装置。