JPH07145911A - 流動層反応装置の運転方法 - Google Patents
流動層反応装置の運転方法Info
- Publication number
- JPH07145911A JPH07145911A JP29189893A JP29189893A JPH07145911A JP H07145911 A JPH07145911 A JP H07145911A JP 29189893 A JP29189893 A JP 29189893A JP 29189893 A JP29189893 A JP 29189893A JP H07145911 A JPH07145911 A JP H07145911A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fluidized bed
- speed
- boiler
- operating
- gas
- 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
Links
Landscapes
- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 流動層単位面積あたりの負荷を高くすること
ができる流動層反応装置の運転方法を提供する。 【構成】 流動層を形成する粒子径と流速を大きくとっ
て アルキメデス数 Ａｒ＞１０００ レイノルズ数 Ｒｅ＞ ３０ の範囲で流動層を形成する。
ができる流動層反応装置の運転方法を提供する。 【構成】 流動層を形成する粒子径と流速を大きくとっ
て アルキメデス数 Ａｒ＞１０００ レイノルズ数 Ｒｅ＞ ３０ の範囲で流動層を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、循環流動層ボイラ等、
高速流動層中で固体と気体との反応をおこなう固気反応
装置の運転方法に関する。
高速流動層中で固体と気体との反応をおこなう固気反応
装置の運転方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】高速流動層中での固気反応装置の例とし
て循環流動層ボイラがある。図１は、循環流動層ボイラ
の構成例である。図１に示すように、循環流動層ボイラ
は、高速流動層を形成しその中で燃焼がおこなわれてい
るコンバスタ１を有し、そのコンバスタ１内で高速流動
層を形成している粒子とガスは、コンバスタ１を出てサ
イクロン２で分離され、分離された粒子は流動層熱交換
器３に導かれそこで蒸気を発生する。流動層熱交換器３
で蒸気を発生して冷却された粒子はコンバスタ１に戻り
燃焼温度を調整する。
て循環流動層ボイラがある。図１は、循環流動層ボイラ
の構成例である。図１に示すように、循環流動層ボイラ
は、高速流動層を形成しその中で燃焼がおこなわれてい
るコンバスタ１を有し、そのコンバスタ１内で高速流動
層を形成している粒子とガスは、コンバスタ１を出てサ
イクロン２で分離され、分離された粒子は流動層熱交換
器３に導かれそこで蒸気を発生する。流動層熱交換器３
で蒸気を発生して冷却された粒子はコンバスタ１に戻り
燃焼温度を調整する。
【０００３】燃料は燃料ホッパ５からコンバスタ１に供
給され、粗大な灰は必要に応じて灰抜き出しコンベア６
で系外に排出する。サイクロン２を出たガスは対流伝熱
面７で熱交換され、バグフィルタ８、誘引ファン９、煙
突１０を経て大気に放出される。燃焼に必要な空気は、
ブロア４ａ，４ｂ，４ｃから供給される。
給され、粗大な灰は必要に応じて灰抜き出しコンベア６
で系外に排出する。サイクロン２を出たガスは対流伝熱
面７で熱交換され、バグフィルタ８、誘引ファン９、煙
突１０を経て大気に放出される。燃焼に必要な空気は、
ブロア４ａ，４ｂ，４ｃから供給される。
【０００４】この種のボイラの代表的な運転条件は次の
ようなものである。
ようなものである。
【０００５】燃焼温度 Ｔ ８５０℃ ガス密度 ρg ０．３ｋｇ／ｍ3 粒子密度 ρp １３００ｋｇ／ｍ3 （石炭灰） ガス粘度 μg ４．３×１０-5ｐａ・ｓ 粒子径 ｄp ６００×１０-6ｍ コンバスタ内流速ｕ ５ｍ／ｓ これらの条件のとき、高速流動層形成の基礎となる無次
元数であるアルキメデス数Ａｒとレイノルズ数Ｒｅは、
それぞれ次の値程度である。
元数であるアルキメデス数Ａｒとレイノルズ数Ｒｅは、
それぞれ次の値程度である。
【０００６】
【数１】
【０００７】図２は、経験的に求められた高速流動層の
操作範囲を示したものである。先に求めたアルキメデス
数Ａｒとレイノルズ数Ｒｅの値は、この図中でWeinによ
る操作範囲Ｗ中に含まれる。なお図２に関する参考文献
を以下に示す。 （１） Reh による操作範囲 Reh,L. Ger.chem.Eng.1p.319 (1978) （２） Weinによる操作範囲 Wein,W. VGB Kraftwerkstechnik65,Heft2,S.119 (198
5)
操作範囲を示したものである。先に求めたアルキメデス
数Ａｒとレイノルズ数Ｒｅの値は、この図中でWeinによ
る操作範囲Ｗ中に含まれる。なお図２に関する参考文献
を以下に示す。 （１） Reh による操作範囲 Reh,L. Ger.chem.Eng.1p.319 (1978) （２） Weinによる操作範囲 Wein,W. VGB Kraftwerkstechnik65,Heft2,S.119 (198
5)
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】近年、ボイラをはじめ
とする各種装置では、装置のコンパクト化が要求されて
いる。循環流動層ボイラでは、気泡型流動層ボイラと比
較して空塔速度を数倍大きくしており、流動層部分の単
位面積あたりの負荷（ボイラの場合、燃料の燃焼量）
も、大きくなっていることから、循環流動層ボイラはコ
ンパクト化に対しすでに一つの解答ではある。
とする各種装置では、装置のコンパクト化が要求されて
いる。循環流動層ボイラでは、気泡型流動層ボイラと比
較して空塔速度を数倍大きくしており、流動層部分の単
位面積あたりの負荷（ボイラの場合、燃料の燃焼量）
も、大きくなっていることから、循環流動層ボイラはコ
ンパクト化に対しすでに一つの解答ではある。
【０００９】流動層部分の単位面積あたりの負荷を大き
くする方法としては、循環流動層以外に加圧流動層の採
用も考えられるが、加圧流動層ボイラの特徴を活かすに
は、ボイラ排ガスでガスタービンを運用する、複合サイ
クルの導入が必要であることや、加圧下のコンバスタへ
燃料を供給したり灰を排出することが必要であり、この
操作が困難であることから、大気圧で運用する循環流動
層ボイラで、負荷を大きくとれる技術が要望されてい
る。従って、本発明は流動層単位面積あたりの負荷を高
くすることができる流動層反応装置の運転方法を提供す
ることを課題としている。
くする方法としては、循環流動層以外に加圧流動層の採
用も考えられるが、加圧流動層ボイラの特徴を活かすに
は、ボイラ排ガスでガスタービンを運用する、複合サイ
クルの導入が必要であることや、加圧下のコンバスタへ
燃料を供給したり灰を排出することが必要であり、この
操作が困難であることから、大気圧で運用する循環流動
層ボイラで、負荷を大きくとれる技術が要望されてい
る。従って、本発明は流動層単位面積あたりの負荷を高
くすることができる流動層反応装置の運転方法を提供す
ることを課題としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】循環流動層ボイラ等にお
いて単位面積あたりの負荷を高くする方法は、空塔速度
を大きくとることであるが、空塔速度を大きくすると、
循環流動層形成の基礎になる高速流動状態がくずれてし
まうという問題があった。すなわち、粒子の後方にでき
る「ウェーク」と呼ばれる流れが対称であることが高速
流動層形成（粒子群の形成）に必要であるが、Ｒｅが大
（即ち流速大)(球の場合Ｒｅ＝２６０と言われる）にな
ると、「ウェーク」が非対称流れとなって粒子群が形成
されなくなるため高速流動状態がくずれてしまうのであ
る。
いて単位面積あたりの負荷を高くする方法は、空塔速度
を大きくとることであるが、空塔速度を大きくすると、
循環流動層形成の基礎になる高速流動状態がくずれてし
まうという問題があった。すなわち、粒子の後方にでき
る「ウェーク」と呼ばれる流れが対称であることが高速
流動層形成（粒子群の形成）に必要であるが、Ｒｅが大
（即ち流速大)(球の場合Ｒｅ＝２６０と言われる）にな
ると、「ウェーク」が非対称流れとなって粒子群が形成
されなくなるため高速流動状態がくずれてしまうのであ
る。
【００１１】本発明では、高速流動層を形成する粒子の
直径を大きくすることで高速流動層が形成される流速を
速くし、単位面積あたりの負荷を高くとることを可能に
した。これにより、本発明ではアルキメデス数Ａｒ＞１
０００，レイノルズ数Ｒｅ＞３０の範囲で流動層を形成
させる。
直径を大きくすることで高速流動層が形成される流速を
速くし、単位面積あたりの負荷を高くとることを可能に
した。これにより、本発明ではアルキメデス数Ａｒ＞１
０００，レイノルズ数Ｒｅ＞３０の範囲で流動層を形成
させる。
【００１２】
【作用】本発明によれば高速流動層を形成する粒子の直
径を大きくすることで高速流動層が形成される流速を大
とし、これによって流動層反応装置における単位面積あ
たりの負荷が大きくとれる。高速流動層の形成範囲は、
或るＡｒに対して或るＲｅの範囲（具体的には単一粒子
の終末速度と、粒子群の終末速度との間）で与えられる
とされている。
径を大きくすることで高速流動層が形成される流速を大
とし、これによって流動層反応装置における単位面積あ
たりの負荷が大きくとれる。高速流動層の形成範囲は、
或るＡｒに対して或るＲｅの範囲（具体的には単一粒子
の終末速度と、粒子群の終末速度との間）で与えられる
とされている。
【００１３】本発明による運転方法におけるアルキメデ
ス数Ａｒは、従来のボイラの運転範囲以外の１０００を
臨界値としたが、他方のＲｅはこれに対応する値として
いる。この本発明の運転方法によれば高速流動状態をく
ずすことなく流動層反応装置の負荷を高くすることがで
きるのである。
ス数Ａｒは、従来のボイラの運転範囲以外の１０００を
臨界値としたが、他方のＲｅはこれに対応する値として
いる。この本発明の運転方法によれば高速流動状態をく
ずすことなく流動層反応装置の負荷を高くすることがで
きるのである。
【００１４】
【実施例】以下、本発明による運転方法の実施の態様を
具体的に説明する。従来経験的に定められていた、高速
流動層の形成範囲以外で高速流動層が形成できるのか否
かを確認するためにアルキメデス数Ａｒとレイノルズ数
Ｒｅを変化させて流動試験を実施した。これにより次に
示す条件下でも高速流動層が安定して形成できることを
確認した。
具体的に説明する。従来経験的に定められていた、高速
流動層の形成範囲以外で高速流動層が形成できるのか否
かを確認するためにアルキメデス数Ａｒとレイノルズ数
Ｒｅを変化させて流動試験を実施した。これにより次に
示す条件下でも高速流動層が安定して形成できることを
確認した。
【００１５】流動試験条件 温度 Ｔ ２０℃ ガス密度 ρg １．３ｋｇ／ｍ3 粒子密度 ρp ２７００ｋｇ／ｍ3 ガス粘度 μg １．８×１０-5ｐａ・ｓ 粒子径 ｄp ６００×１０-6ｍ 流速 ｕ ３ｍ／ｓ この条件下でアルキメデス数Ａｒとレイノルズ数Ｒｅを
求めると次のようになる。
求めると次のようになる。
【００１６】Ａｒ＝２２９３０ Ｒｅ＝１３０ この２つの無次元数が示す部分は、先に図２で示した、
循環流動層ボイラの運転範囲よりも高いアルキメデス
数、高いレイノルズ数領域である。高速流動層の挙動
は、アルキメデス数Ａｒとレイノルズ数Ｒｅが等しけれ
ば相似と考えられることから、これらの値を燃焼場、す
なわち温度８５０℃に換算するとアルキメデス数Ａｒ＝
２２９３０，Ｒｅ＝１３０は次の条件で流動化させれば
実現できる。
循環流動層ボイラの運転範囲よりも高いアルキメデス
数、高いレイノルズ数領域である。高速流動層の挙動
は、アルキメデス数Ａｒとレイノルズ数Ｒｅが等しけれ
ば相似と考えられることから、これらの値を燃焼場、す
なわち温度８５０℃に換算するとアルキメデス数Ａｒ＝
２２９３０，Ｒｅ＝１３０は次の条件で流動化させれば
実現できる。
【００１７】燃焼温度 Ｔ ８５０℃ ガス密度 ρg ０．３ｋｇ／ｍ3 粒子密度 ρp １３００ｋｇ／ｍ3 ガス粘度 μg ４．３×１０-5ｐａ・ｓ 粒子径 ｄp ２２３４×１０-6ｍ コンバスタ内流速ｕ ８．３４ｍ／ｓ 先に示した従来の循環流動層ボイラの運転条件と比較す
ると、コンバスタ内での流速が５ｍ／ｓから８．３４ｍ
／ｓになっており単位面積あたりの負荷を約１．７倍高
くとることが可能になる。
ると、コンバスタ内での流速が５ｍ／ｓから８．３４ｍ
／ｓになっており単位面積あたりの負荷を約１．７倍高
くとることが可能になる。
【００１８】
【発明の効果】以上のように本発明の運転方法によれば
従来行われていた循環流動層装置の運転方法と比較し
て、流動層単位面積あたりの負荷を高くとることが可能
になり、設置床面積の低減、熱損失の低減などの点でメ
リットが生じ、産業上有用である。
従来行われていた循環流動層装置の運転方法と比較し
て、流動層単位面積あたりの負荷を高くとることが可能
になり、設置床面積の低減、熱損失の低減などの点でメ
リットが生じ、産業上有用である。
【図１】一般的な循環流動層ボイラの構成を示す系統
図。
図。
【図２】高速流動層形成範囲を示す流動状態図。
１ コンバスタ ２ サイクロン ３ 流動層熱交換器 ４ａ，４ｂ，４ｃ ブロア ５ 燃料ホッパ ６ 灰抜き出しコンベア ７ 対流伝熱面 ８ バグフィルタ ９ 誘引ファン １０ 煙突
Claims (1)
- 【請求項１】 高速流動層を形成して固体と気体の反応
をおこなわせる流動層反応装置の運転方法において、前
記流動層を アルキメデス数 Ａｒ＞１０００ レイノルズ数 Ｒｅ＞ ３０ の範囲で形成することを特徴とする流動層反応装置の運
転方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29189893A JP3281695B2 (ja) | 1993-11-22 | 1993-11-22 | 流動層反応装置の運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29189893A JP3281695B2 (ja) | 1993-11-22 | 1993-11-22 | 流動層反応装置の運転方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07145911A true JPH07145911A (ja) | 1995-06-06 |
| JP3281695B2 JP3281695B2 (ja) | 2002-05-13 |
Family
ID=17774893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29189893A Expired - Lifetime JP3281695B2 (ja) | 1993-11-22 | 1993-11-22 | 流動層反応装置の運転方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3281695B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019519473A (ja) * | 2016-04-15 | 2019-07-11 | ワッカー ケミー アクチエンゲゼルシャフトＷａｃｋｅｒ Ｃｈｅｍｉｅ ＡＧ | 流動床プロセスにおけるオルガノクロロシランの製造方法 |
-
1993
- 1993-11-22 JP JP29189893A patent/JP3281695B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019519473A (ja) * | 2016-04-15 | 2019-07-11 | ワッカー ケミー アクチエンゲゼルシャフトＷａｃｋｅｒ Ｃｈｅｍｉｅ ＡＧ | 流動床プロセスにおけるオルガノクロロシランの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3281695B2 (ja) | 2002-05-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4656972A (en) | Method and apparatus for reducing NOx in exhaust gases from fluidized-bed boiler | |
| US4896717A (en) | Fluidized bed reactor having an integrated recycle heat exchanger | |
| EP1310732A3 (en) | Circulating fluidized bed boiler | |
| EP0633429B1 (en) | Fluidized bed steam generation system and method of using recycled flue gases to assist in passing loopseal solids | |
| JPH08503540A (ja) | 循環流動層システムを作動させる方法と装置 | |
| US5471955A (en) | Fluidized bed combustion system having a heat exchanger in the upper furnace | |
| JP2012527597A (ja) | 酸素燃焼蒸気発生装置 | |
| JPS6150629A (ja) | 循環式流動層反応器の固体粒子を分離する装置 | |
| JPH03213902A (ja) | 循環流動層燃焼装置 | |
| JPH07145911A (ja) | 流動層反応装置の運転方法 | |
| 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 | |
| JP3132831B2 (ja) | 熱エネルギの生成を伴う廃棄物燃焼方法 | |
| 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 | |
| JP2009198096A (ja) | 循環流動層燃焼炉 | |
| JP3482176B2 (ja) | 循環型流動層ボイラ | |
| JPS5815722A (ja) | 高温ガス系統 | |
| EP0661498A2 (en) | Heat recovery | |
| US4920924A (en) | Fluidized bed steam generating system including a steam cooled cyclone separator | |
| EP0444927A2 (en) | Fluidized bed steam temperature enhancement system | |
| JPS6046325B2 (ja) | 流動層燃焼方法 | |
| JPH09273713A (ja) | 循環流動層反応装置の運転方法 | |
| JPH06281108A (ja) | 循環流動床ボイラにおける低発熱量ガスの混焼方法 | |
| JPH03129201A (ja) | 流動層燃焼における窒素酸化物低減方法 | |
| JPS61180801A (ja) | 流動床ボイラ−の運転方法 | |
| RU2143639C1 (ru) | Топочное устройство |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020122 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080222 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090222 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100222 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110222 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110222 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120222 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120222 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130222 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140222 Year of fee payment: 12 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |