JPH06123421A - 高圧用粗粒分配器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 流動床ボイラ等可燃性粉粒体を取扱う設備の
粉粒体乾式分配システムにおいて、粉粒体の発火・爆発
を防止すること。また、加圧システムにおいて、分配
管，粒子供給管の配置問題を解決すること。 【構成】 空気分散器と風箱を廃止して、本体（１５）
と異物抜出し管（１７）の周壁に設けた複数のノズル
（１４）から、流動化空気を直接吹込む。また粒子供給
管（１１）は、本体（１５）の側壁に粒子の安息角以上
の角度で接続する。分配管（１２）は本体（１５）内の
同一レベルに開口させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は加圧流動床ボイラ，循環
流動床ボイラ，流動床ガス化炉，噴流床ガス化炉，高炉
微粉炭吹き込みライン，その他粉粒体を取り扱う石油化
学工業プラント等における粉粒体の乾式分配システムに
関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は従来の微粉炭分配器の一例を示す
図、図４は従来の常圧用石炭石灰石分配器の一例を示す
図である。これらの図において、（１）は粒子供給管，
（１ａ）はフィーダ，（２）は分配管，（３）は空気供
給管，（３ａ）は制御弁，（４）は多孔平板形の空気分
散器，（５）は風箱，（６）は流動層，（７）は異物抜
出管，（７ａ）は遮断弁である。粒子供給管（１）から
供給された粒子は流動層（６）の中に入り，空気分散器
（４）から均一に流れる空気で流動化混合される。空気
は分配管（２）の中に粒子と共に流れこみ，搬送先へ空
気輸送される。この時等角度，同等高さの分配管に入る
粒子の流量はほぼ等しい。

【０００３】図３の微粉炭の場合，粒径は０．１mm以下
で流動層の空塔速度は０．２m/s 程度である。また図４
の常圧の石炭石灰石用の場合，平均粒径は石炭が３mm，
石灰石が１mmで，流動層表面が滑らかな流動層空塔速度
（２m/s ×常圧１ata ）がとられているため、分配管は
下向きでオーバーフロー流入型となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の粗粒分配器
には、次のような解決すべき問題があった。 １） 風箱内への可燃性微粉炭の落下 流動層（６）内に流動化空気を均一に導く空気分散器
（４）の下方に設置されている風箱（５）内に、可燃性
微粉炭が落下し、酸化・昇温・発火・燃焼の段階を経
て、火災・爆発を起こす危険性があった。

【０００５】２） 異物抜き出し管内の粒子の滞留 分配器内にフィーダ（１ａ）により供給される石炭の中
に含まれる異物（ボルト，ナット，金属破片，粗大粒
子）を、分配器外へ抜き出す異物抜出管（７）の中に石
炭粒子が滞留し、上記１）と同様に火災・爆発の危険性
があった。

【０００６】３） 流動層内の粒子不動部（周壁部） 空気分散器（４）上の流動層（６）の周壁部に粒子の不
動部があり、上記と同様、火災・爆発の危険性があっ
た。特に粒子比重が２倍異なる石炭（１４００kg／m³）
と石灰石（２７００kg／m³）の２成分系流動層では、こ
の傾向が大きい。

【０００７】４） 加圧系分配器の構造 システムが加圧下の設計になると、石炭供給管面積と分
配管面積の和が流動層必要面積よりも大きくなり、分配
器内に石炭供給管，分配管を配置する構造が成立しなく
なる。例えば固気比（石炭流量と空気流量との重量比）
が１．５で圧力１ata のシステムに対して、固気比は同
じく１．５で圧力１２ata のシステムでは、空気の容積
流量（m³/s）が１／１２になり，分配器の塔径は１／√
１２＝１／３．５となる。一方，石炭の流量は圧力とと
もに減少するので、石炭供給管の径は大きくする必要が
ある。さらに、分配管の径は大差ない。これらのことか
ら、加圧下における分配器に対する分配管，石炭供給管
の配置が課題となっていた。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記従来の課
題を解決するために、竪型円筒状で下部が逆円錐状に絞
られた本体と、上記本体の下端から下方に延びる異物抜
出管と、上記異物抜出管に設けられた遮断弁と、上記円
筒部の下部、上記逆円錐部および上記異物抜出管の上記
遮断弁よりも上方の各内周壁にそれぞれ複数設けられた
流動化空気投入ノズルと、上記円筒部の下部側壁に粒子
の安息角以上の角度で接続された粒子供給管と、鉛直で
下端が上記円筒部内の同一高さ位置に開口する複数の分
配管とを具備したことを特徴とする高圧用粗粒分配器を
提案するものである。

【０００９】

【作用】本発明は上記手段を講じたので、前記各問題点
に関連して下記の作用が生じる。 １） 風箱内への可燃性微粉炭の落下 複数の流動化空気投入ノズルを本体の内周壁に直接取付
け、空気分散器を風箱を廃止したので、風箱内に微粉炭
が落下して堆積する心配がない。 ２） 異物抜き出し管内の粒子の滞留 異物抜き出し管の内周壁にもノズルを設置し、流動化空
気を投入するので、管内粒子が流動化され、粒子の滞留
がなくなる。 ３） 流動層周壁部の粒子不動部 本体下部が逆円錐状に絞られているので、粒子不動部が
なくなる。 ４） 加圧型分配器の石炭供給管位置 本体円筒部の下部に粒子供給管を取りつけたので、加圧
型にも使用できる構造となる。

【００１０】

【実施例】図１は本発明の一実施例を示す図であって、
図１（ａ）は縦断側面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＩ
−Ｉ水平断面図である。図２は上記実施例の作用を示す
図である。

【００１１】まず図１において、（１１）は石炭石灰石
供給管，（１１ａ）はそのフィーダである。（１２）は
鉛直な分配管であって、図１（ｂ）に示されるように、
直径が塔径の半分の同心円上に等角度に配置され、下端
が同一高さ位置に開口する。（１３）は空気供給管，
（１３ａ）はその制御弁である。（１４）は流動化空気
投入ノズルであって、粒子の安息角以上の下向きで内部
同心円に接線方向の角度配置とし上下３段あり、各段は
それぞれバッファタンク代りのリング（１４ａ），（１
４ｂ），（１４ｃ）を持つ。（１５）は分配器本体で円
筒部と逆円錐部から成る。（１７）は異物抜き出し管
で，（１７ａ）はその遮断弁である。流動層（１６）の
表面は分配管（１２）の下端と平均的には一致し、上下
している。これは分配管（１２）の石炭石灰石の輸送量
がフィーダ（１１ａ）の供給量よりも大きいからであ
る。

【００１２】粒子は分配器本体（１５）の内周を下降
し、流動化空気は石炭石灰石を加速しながら分配器中央
を上昇し、図２に示されるように分配管の中に入るとい
う流れとなって、粒子の不動部はない。図２中（１９）
は粒子，（２０）は気泡である。

【００１３】異物抜き出し時あるいは層内粒子全量抜き
出し時には、容器（１８）内の圧力を弁（１８ａ）のラ
インにより分配器（１５）内の圧力と同圧に加圧し、弁
（１７ａ）を開いて容器（１８）の中へ重力落下させ
る。これを更に大気系へ排出するには、弁（１７ａ）を
閉じた後、弁（１８ｂ）のラインにより容器（１８）内
を大気圧まで減圧し、弁（１８ｃ）を開いて重力落下さ
せる。

【００１４】

【発明の効果】本発明においては、分配器形状を上から
竪型円筒状，逆円錐状，層内粒子抜き出し管とするとと
もに、流動化空気をそれらの各内周壁にそれぞれ設けた
複数のノズルから投入するようにしたことにより、風箱
内への微粉炭落下，異物抜き出し管内粒子の滞留，流動
層周壁部の粒子不動部がなくなり、酸化・昇温・発火・
燃焼による火災・爆発の危険性が無くなる。

【００１５】また、粒子供給管を円筒部の下部へ粒子安
息角以上の角度で接続したこと、および円筒部の上部に
複数の垂直管から構成される分配管の下端を同一高さ位
置に開口させたことにより、加圧下システムへの分配器
の適用が可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施例を示す図であって、図
１（ａ）は縦断側面図，図１（ｂ）は図１（ａ）のＩ−
Ｉ水平断面図である。

【図２】図２は上記実施例の作用を示す図である。

【図３】図３は従来の微粉炭分配器の一例を示す図であ
る。

【図４】図４は従来の常圧用石炭石灰石分配器の一例を
示す図である。

【符号の説明】

（１１） 石炭石灰石供給管 （１２） 分配管 （１３） 空気供給管 （１４） 流動化空気投入ノズル （１５） 分配器本体 （１６） 流動層 （１７） 異物抜出し管 （１８） 容器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 竪型円筒状で下部が逆円錐状に絞られた
   本体と、上記本体の下端から下方に延びる異物抜出管
   と、上記異物抜出管に設けられた遮断弁と、上記円筒部
   の下部、上記逆円錐部および上記異物抜出管の上記遮断
   弁よりも上方の各内周壁にそれぞれ複数設けられた流動
   化空気投入ノズルと、上記円筒部の下部側壁に粒子の安
   息角以上の角度で接続された粒子供給管と、鉛直で下端
   が上記円筒部内の同一高さ位置に開口する複数の分配管
   とを具備したことを特徴とする高圧用粗粒分配器。