JPH0823401B2 - 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 - Google Patents
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Info
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- JPH0823401B2 JPH0823401B2 JP3036091A JP3609191A JPH0823401B2 JP H0823401 B2 JPH0823401 B2 JP H0823401B2 JP 3036091 A JP3036091 A JP 3036091A JP 3609191 A JP3609191 A JP 3609191A JP H0823401 B2 JPH0823401 B2 JP H0823401B2
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- 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
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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装置及び該装
置を操作する方法に関し、更に詳細には煙道ガスの一部
を熱回収領域へ道通させるために煙道ガスバイパス装置
を設けたかような反応装置及び方法に関する。
置を操作する方法に関し、更に詳細には煙道ガスの一部
を熱回収領域へ道通させるために煙道ガスバイパス装置
を設けたかような反応装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】気化装置、蒸気発生装置、燃焼装置等の
流動床反応器はよく知られている。これらの装置におい
ては、石炭などの化石燃料及び石炭の燃焼の結果として
発生するイオウのための吸着剤を含む粒状材料の床を通
して空気が通され、床を流動化し比較的低温にて燃料の
燃焼を促進する。随伴された粒状固体は床の外部で分離
され、床へ戻される。流動床にて生成された熱は、蒸気
の発生などの種々の適応において利用され、その結果高
い熱放出、大きなイオウ吸収、低い窒素酸化物類の放出
及び燃料融通性などの魅力的組合せを生ずる。
流動床反応器はよく知られている。これらの装置におい
ては、石炭などの化石燃料及び石炭の燃焼の結果として
発生するイオウのための吸着剤を含む粒状材料の床を通
して空気が通され、床を流動化し比較的低温にて燃料の
燃焼を促進する。随伴された粒状固体は床の外部で分離
され、床へ戻される。流動床にて生成された熱は、蒸気
の発生などの種々の適応において利用され、その結果高
い熱放出、大きなイオウ吸収、低い窒素酸化物類の放出
及び燃料融通性などの魅力的組合せを生ずる。
【０００３】最も代表的な流動床反応器は「バブリン
グ」流動床と通常称せられており、この流動床では粒状
材料の床が比較的高密度で明白に分離した上面を有す
る。
グ」流動床と通常称せられており、この流動床では粒状
材料の床が比較的高密度で明白に分離した上面を有す
る。
【０００４】他の型式の流動床反応器は「循環」流動床
を利用し、この流動床では流動床密度が代表的バブリン
グ流動床の密度より充分低く、空気速度がバブリング床
の速度より大であり、床を通過する煙道ガスが粒状固体
の相当量を随伴し、実質的に粒状固体で飽和される。
を利用し、この流動床では流動床密度が代表的バブリン
グ流動床の密度より充分低く、空気速度がバブリング床
の速度より大であり、床を通過する煙道ガスが粒状固体
の相当量を随伴し、実質的に粒状固体で飽和される。
【０００５】また、循環流動床は比較的速い固体循環に
より特徴付けられており、流動床は燃料熱放出パターン
に対し鈍感とされ、従って温度変動が最少となり、故に
放出が低レベルに安定化する。速い固体再循環により、
固体再循環のため気体を固体から分離するのに使用する
機械的装置の効率が改善され、結果として生ずるイオウ
吸収剤及び燃料の滞溜時間の上昇により吸着剤及び燃料
の消費が減少される。
より特徴付けられており、流動床は燃料熱放出パターン
に対し鈍感とされ、従って温度変動が最少となり、故に
放出が低レベルに安定化する。速い固体再循環により、
固体再循環のため気体を固体から分離するのに使用する
機械的装置の効率が改善され、結果として生ずるイオウ
吸収剤及び燃料の滞溜時間の上昇により吸着剤及び燃料
の消費が減少される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の型式の流動床反応器、特に循環式の流動床反応器に関
連していくつかの問題が確かに存在する。たとえば、特
に循環式流動床反応器は最大限のイオウ補捉並びに固体
安定化のため相当正密な狭い温度範囲内においてほぼ等
温条件下に機能するよう設計せねばならない。比較的低
負荷にて操作する際には、炉区域を去り熱回収領域に入
る煙道ガス温度は大幅に下降するので上述の温度範囲に
維持することは非常に困難である。炉出口煙道ガスは、
下流対流熱交換面の効率が悪化し、故に更に手のこんだ
余分の熱交換面が必要とされる程度まで冷却される。よ
り大きく、かつ高価な過熱器及び／又は再熱面が必要と
なることに加えて、かような改変過熱器の設計ではまた
全負荷における不所望なほど大きな温度調整要件が生ず
る。再循環固体流温度流量制御装置、可変外部熱交換器
及び他の高価な温度制御装置が操作中に許容温度を維持
するために反応器において用いられてきた。しかし、こ
れらの部品の追加によりまた装置のコスト及び複雑さが
加わる。
の型式の流動床反応器、特に循環式の流動床反応器に関
連していくつかの問題が確かに存在する。たとえば、特
に循環式流動床反応器は最大限のイオウ補捉並びに固体
安定化のため相当正密な狭い温度範囲内においてほぼ等
温条件下に機能するよう設計せねばならない。比較的低
負荷にて操作する際には、炉区域を去り熱回収領域に入
る煙道ガス温度は大幅に下降するので上述の温度範囲に
維持することは非常に困難である。炉出口煙道ガスは、
下流対流熱交換面の効率が悪化し、故に更に手のこんだ
余分の熱交換面が必要とされる程度まで冷却される。よ
り大きく、かつ高価な過熱器及び／又は再熱面が必要と
なることに加えて、かような改変過熱器の設計ではまた
全負荷における不所望なほど大きな温度調整要件が生ず
る。再循環固体流温度流量制御装置、可変外部熱交換器
及び他の高価な温度制御装置が操作中に許容温度を維持
するために反応器において用いられてきた。しかし、こ
れらの部品の追加によりまた装置のコスト及び複雑さが
加わる。
【０００７】故に、本発明の一目的は前述の技術の上記
欠点を克服する流動床反応装置、及び該装置の制御方法
を提供することにある。
欠点を克服する流動床反応装置、及び該装置の制御方法
を提供することにある。
【０００８】本発明の他の目的はより高い煙道ガス温度
を熱回収領域へ、特に低負荷にて与える上記型式の反応
装置及び方法を提供することにある。
を熱回収領域へ、特に低負荷にて与える上記型式の反応
装置及び方法を提供することにある。
【０００９】本発明の更に他の目的は低負荷にて通常必
要とされる通常の大きな過熱器面及び／又は他の高価な
温度制御装置が排除される上記型式の反応装置及び方法
を提供することにある。
要とされる通常の大きな過熱器面及び／又は他の高価な
温度制御装置が排除される上記型式の反応装置及び方法
を提供することにある。
【００１０】本発明の更に他の目的は熱交換表面の効率
が上昇する上記型式の反応装置及び方法を提供すること
にある。
が上昇する上記型式の反応装置及び方法を提供すること
にある。
【００１１】本発明の更に他の目的は適当な装置温度が
達成される上記型式の反応装置及び方法を提供すること
にある。
達成される上記型式の反応装置及び方法を提供すること
にある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】これらの目的及び他の目
的を遂行するため、本発明によれば、燃料を含む固体粒
状材料を含有し、上方領域及び下方領域を有する炉区域
と、熱回収区域と、前記炉区域へ充分な速度で空気を導
入し前記粒状材料を流動化して前記燃料の燃焼若しくは
ガス化を維持し、煙道ガスを製造する空気導入手段とを
備え、該煙道ガスの一部は前記炉区域の前記上方領域へ
上昇し、前記煙道ガスを前記炉区域の前記上方領域から
前記熱回収区域へ向けるための手段と、前記煙道ガスの
残りの部分を前記炉区域の前記下方領域から前記熱回収
区域へ選択的に向けるために、前記炉区域の前記下方領
域と前記熱回収区域とを接続する煙道ガスバイパス手段
とを備える流動床反応装置が提供される。
的を遂行するため、本発明によれば、燃料を含む固体粒
状材料を含有し、上方領域及び下方領域を有する炉区域
と、熱回収区域と、前記炉区域へ充分な速度で空気を導
入し前記粒状材料を流動化して前記燃料の燃焼若しくは
ガス化を維持し、煙道ガスを製造する空気導入手段とを
備え、該煙道ガスの一部は前記炉区域の前記上方領域へ
上昇し、前記煙道ガスを前記炉区域の前記上方領域から
前記熱回収区域へ向けるための手段と、前記煙道ガスの
残りの部分を前記炉区域の前記下方領域から前記熱回収
区域へ選択的に向けるために、前記炉区域の前記下方領
域と前記熱回収区域とを接続する煙道ガスバイパス手段
とを備える流動床反応装置が提供される。
【００１３】本発明によれば、流動床反応装置の熱回収
領域内において煙道ガス温度を上昇させる方法であっ
て、炉区域の下方領域において固体粒状燃料材料を燃焼
させて該燃焼により形成される煙道ガスの一部を前記炉
区域の上方領域へ上昇させ、該上方領域から煙道ガスの
前記一部を前記熱回収領域へ移送し、前記炉区域の前記
下方領域から前記煙道ガスの残りの部分を前記熱回収領
域へ直接移送する各工程を含む方法が提供される。
領域内において煙道ガス温度を上昇させる方法であっ
て、炉区域の下方領域において固体粒状燃料材料を燃焼
させて該燃焼により形成される煙道ガスの一部を前記炉
区域の上方領域へ上昇させ、該上方領域から煙道ガスの
前記一部を前記熱回収領域へ移送し、前記炉区域の前記
下方領域から前記煙道ガスの残りの部分を前記熱回収領
域へ直接移送する各工程を含む方法が提供される。
【００１４】更に本発明によれば、流動床反応装置の装
置操作条態を適合化するための方法であって、上部及び
下部領域を規定する炉区域において燃料を燃焼し、該燃
焼により生じた煙道ガスを受理するための熱回収領域を
設け、蒸気を製造するため前記炉区域及び前記熱回収区
域と熱交換関係に水を通過させ、前記下部領域から前記
熱回収区域へ前記煙道ガスの一部を直接移送して前記熱
回収区域で前記煙道ガスの温度を上昇させる各工程を含
む方法が提供される。
置操作条態を適合化するための方法であって、上部及び
下部領域を規定する炉区域において燃料を燃焼し、該燃
焼により生じた煙道ガスを受理するための熱回収領域を
設け、蒸気を製造するため前記炉区域及び前記熱回収区
域と熱交換関係に水を通過させ、前記下部領域から前記
熱回収区域へ前記煙道ガスの一部を直接移送して前記熱
回収区域で前記煙道ガスの温度を上昇させる各工程を含
む方法が提供される。
【００１５】
【実施例】添付図面の図１を特に参照すると、参照番号
２は炉区域４と、分離区域６と、熱回収領域８と、煙道
バイパス組立体１０とを含む流動床反応器を概略的に示
す。炉区域４は直立囲包体１２と、この囲包体の下方端
部にて配設された空気プレナム１２ａとを含み、外部源
から空気を受け取る。空気分配器１４は囲包体１２の下
方端部と空気プレナム１２ａとの間の境界にて設けら
れ、プレナムからの加圧された空気が囲包体１２を通し
て上方に通過できるようしている。粒状材料の密度のあ
る床１５は空気分配器１４上に支持され、１以上の入口
１６は囲包体１２の前壁を通して床上に粒状材料を導入
するために設けられ、排出管１７は床１５からの消費さ
れた粒状材料を排出するために空気分配器１４の開口に
整合する。粒状材料は石炭と吸着材料、例えば石灰石の
比較的細かい粒子とを含むことができ、公知の態様にて
石炭の燃焼の間、発生されるイオウを吸着する。プレナ
ム１２ａからの空気は床１５内の粒状材料を流動化す
る。
２は炉区域４と、分離区域６と、熱回収領域８と、煙道
バイパス組立体１０とを含む流動床反応器を概略的に示
す。炉区域４は直立囲包体１２と、この囲包体の下方端
部にて配設された空気プレナム１２ａとを含み、外部源
から空気を受け取る。空気分配器１４は囲包体１２の下
方端部と空気プレナム１２ａとの間の境界にて設けら
れ、プレナムからの加圧された空気が囲包体１２を通し
て上方に通過できるようしている。粒状材料の密度のあ
る床１５は空気分配器１４上に支持され、１以上の入口
１６は囲包体１２の前壁を通して床上に粒状材料を導入
するために設けられ、排出管１７は床１５からの消費さ
れた粒状材料を排出するために空気分配器１４の開口に
整合する。粒状材料は石炭と吸着材料、例えば石灰石の
比較的細かい粒子とを含むことができ、公知の態様にて
石炭の燃焼の間、発生されるイオウを吸着する。プレナ
ム１２ａからの空気は床１５内の粒状材料を流動化す
る。
【００１６】囲包体１２の壁は垂直に延びる関係にて配
設される複数の水管（図示せず）を含み、しかも流回路
（図示せず）は水を蒸気に交換するために管を通して水
が通過するよう設けられることを理解されたい。囲包体
１２の壁の構成は慣用なので、壁についてこれ以上詳細
に記載しない。
設される複数の水管（図示せず）を含み、しかも流回路
（図示せず）は水を蒸気に交換するために管を通して水
が通過するよう設けられることを理解されたい。囲包体
１２の壁の構成は慣用なので、壁についてこれ以上詳細
に記載しない。
【００１７】分離区域６は囲包体１２に隣接して設けら
れ、かつダクト２０によって囲包体１２に接続される１
以上のサイクロン分離器１８を含み、ダクト２０は囲包
体１２の後壁の上方部分に形成された開口から分離器１
８の上方部分に形成された入口開口に延びる。分離器１
８は囲包体１２内の流動床１５から煙道ガス及び随伴さ
れた粒状材料を受け入れ、分離器内にて創出される遠心
力により、煙道ガスから粒状材料を引き離すよう慣用の
態様にて操作する。分離された煙道ガスはダクト２２を
経由して熱回収領域８内に入りこれを通過する。
れ、かつダクト２０によって囲包体１２に接続される１
以上のサイクロン分離器１８を含み、ダクト２０は囲包
体１２の後壁の上方部分に形成された開口から分離器１
８の上方部分に形成された入口開口に延びる。分離器１
８は囲包体１２内の流動床１５から煙道ガス及び随伴さ
れた粒状材料を受け入れ、分離器内にて創出される遠心
力により、煙道ガスから粒状材料を引き離すよう慣用の
態様にて操作する。分離された煙道ガスはダクト２２を
経由して熱回収領域８内に入りこれを通過する。
【００１８】熱回収領域８は過熱器２６と、再熱器２８
と、節炭器３０とを収容する囲包体２４を含み、これら
全ては、囲包体２４を通過するガス通路に延びる複数の
交換管（図示せず）によって形成される。過熱器２６、
再熱器２８及び節炭器３０は全て、炉区域１２の壁を形
成する管より延びる流体流回路（図示せず）に接続さ
れ、さらに加熱するために加熱された水又は蒸気を受け
入れる。ガスは過熱器２６、再熱器２８及び節炭器３０
を通過した後、囲包体２４の後壁に形成された出口３２
より排出する。
と、節炭器３０とを収容する囲包体２４を含み、これら
全ては、囲包体２４を通過するガス通路に延びる複数の
交換管（図示せず）によって形成される。過熱器２６、
再熱器２８及び節炭器３０は全て、炉区域１２の壁を形
成する管より延びる流体流回路（図示せず）に接続さ
れ、さらに加熱するために加熱された水又は蒸気を受け
入れる。ガスは過熱器２６、再熱器２８及び節炭器３０
を通過した後、囲包体２４の後壁に形成された出口３２
より排出する。
【００１９】分離器１８からの分離された固体はこの分
離器の下方端部に接続されたホッパー１８ａ内を通過
し、そしてこのホッパーの出口に接続された下降脚３３
内へ通過する。下降脚３３は比較的小さな流動化された
シールポット３４内に延び、シールポット３４は後述の
理由から、炉区域４の下方部分に延びる排出導管３６を
有する。
離器の下方端部に接続されたホッパー１８ａ内を通過
し、そしてこのホッパーの出口に接続された下降脚３３
内へ通過する。下降脚３３は比較的小さな流動化された
シールポット３４内に延び、シールポット３４は後述の
理由から、炉区域４の下方部分に延びる排出導管３６を
有する。
【００２０】本発明の煙道バイパス組立体１０は２個の
ガス抽出導管３８ａ，３８ｂと、塵回収器４０と、ガス
導入導管４２とを含む。ガス抽出導管３８ａ，３８ｂは
直立囲包体１２に整合し、かつ炉区域４のほぼ下方領域
に連通する。導管３８ａ，３８ｂは炉区域４内で密度の
ある床１５のほぼ上方の領域まで選択的にさらに延ばし
てもよいということを理解されたい。導管３８ａ，３８
ｂもまた塵回収器４０に整合し、その結果、炉ガスの一
部は導管３８ａ，３８ｂに入り、これらの導管を通過
し、塵回収器４０内に排出される。導管３８ａ，３８ｂ
の各々は組立体１０を通して材料の通路をろ過するため
に、又はそれとは別に制御するために格子または他の手
段（図示せず）を含んでもよいということを理解された
い。適切なダンパー４６ａ，４６ｂもまた各々ガス抽出
導管３８ａ，３８ｂ内に含まれ、煙道バイパス組立体１
０を通して炉の煙道ガス通路を制御し、及び／又は防止
する。
ガス抽出導管３８ａ，３８ｂと、塵回収器４０と、ガス
導入導管４２とを含む。ガス抽出導管３８ａ，３８ｂは
直立囲包体１２に整合し、かつ炉区域４のほぼ下方領域
に連通する。導管３８ａ，３８ｂは炉区域４内で密度の
ある床１５のほぼ上方の領域まで選択的にさらに延ばし
てもよいということを理解されたい。導管３８ａ，３８
ｂもまた塵回収器４０に整合し、その結果、炉ガスの一
部は導管３８ａ，３８ｂに入り、これらの導管を通過
し、塵回収器４０内に排出される。導管３８ａ，３８ｂ
の各々は組立体１０を通して材料の通路をろ過するため
に、又はそれとは別に制御するために格子または他の手
段（図示せず）を含んでもよいということを理解された
い。適切なダンパー４６ａ，４６ｂもまた各々ガス抽出
導管３８ａ，３８ｂ内に含まれ、煙道バイパス組立体１
０を通して炉の煙道ガス通路を制御し、及び／又は防止
する。
【００２１】塵回収器４０は導管３８ａ，３８ｂを通し
て炉区域４から煙道ガス及び随伴された粒状材料を受け
入れる１以上の分離器（図示せず）を含んでもよく、煙
道ガスから粒状材料を引き離す慣用の態様にて操作す
る。分離された粒状材料は塵回収器４０の下方端部に接
続されたホッパー４０ａ内を通過し、次にこのホッパー
の出口に接続される下降脚４８内を通過する。下降脚４
８は噴出ライン５０に接続され、空気圧によって排出導
管３６内へ粒状材料を導入し、及び／又は密度のある床
１５内へ囲包体１２の壁より延びる。分離された煙道ガ
スは塵回収器４０を通してガス導入導管４２内を上昇す
る。
て炉区域４から煙道ガス及び随伴された粒状材料を受け
入れる１以上の分離器（図示せず）を含んでもよく、煙
道ガスから粒状材料を引き離す慣用の態様にて操作す
る。分離された粒状材料は塵回収器４０の下方端部に接
続されたホッパー４０ａ内を通過し、次にこのホッパー
の出口に接続される下降脚４８内を通過する。下降脚４
８は噴出ライン５０に接続され、空気圧によって排出導
管３６内へ粒状材料を導入し、及び／又は密度のある床
１５内へ囲包体１２の壁より延びる。分離された煙道ガ
スは塵回収器４０を通してガス導入導管４２内を上昇す
る。
【００２２】ガス導入導管４２は熱回収領域８の上方部
分にて囲包体２４の壁と整合する。組立体１０を通過す
る炉ガスは、導管４２の上方端部を通して熱回収領域８
の一部に入る。
分にて囲包体２４の壁と整合する。組立体１０を通過す
る炉ガスは、導管４２の上方端部を通して熱回収領域８
の一部に入る。
【００２３】操作にあたり、入口１６からの粒状材料は
囲包体１２の下方領域に導入され、吸着材料もまた必要
に応じて同様の態様にて導入されてもよい。外部源から
加圧された空気は空気プレナム１２ａ、空気分配器１
４、そして囲包体１２内の粒状材料の床１５へと通過
し、粒状材料を流動化する。
囲包体１２の下方領域に導入され、吸着材料もまた必要
に応じて同様の態様にて導入されてもよい。外部源から
加圧された空気は空気プレナム１２ａ、空気分配器１
４、そして囲包体１２内の粒状材料の床１５へと通過
し、粒状材料を流動化する。
【００２４】点火バーナー（図示せず）等が囲包体１２
内に配設され、粒状燃料材料を点火するのに燃される。
材料の温度が比較的に高いレベルに達する時、入口１６
より追加の燃料が囲包体１２内へ排出される。
内に配設され、粒状燃料材料を点火するのに燃される。
材料の温度が比較的に高いレベルに達する時、入口１６
より追加の燃料が囲包体１２内へ排出される。
【００２５】囲包体１２内の材料は炉区域４の熱によっ
て自己燃焼し、燃焼による空気とガス状生成物との混合
物は（「煙道ガス」としても参照される）は自然対流に
よって囲包体１２を通して上昇し、囲包体内の比較的細
かい粒状材料を随伴、すなわち浄化する。空気プレナム
１２ａを経由して空気分配器１４を通して導入され、囲
包体１２内部へ導入される空気の速度は囲包体１２内の
粒状材料の寸度に従って確立され、その結果循環流動床
が形成される。すなわち、粒状材料は床内の粒状材料の
相当な随伴、すなわち浄化が達成される程度に流動化さ
れる。故に、囲包体１２の上方領域内に通過する煙道ガ
スは粒状材料で実質的に飽和される。囲包体１２の上方
領域内へ通過する飽和された煙道ガスはダクト２０より
出て行き、サイクロン分離器１８へ通過する。
て自己燃焼し、燃焼による空気とガス状生成物との混合
物は（「煙道ガス」としても参照される）は自然対流に
よって囲包体１２を通して上昇し、囲包体内の比較的細
かい粒状材料を随伴、すなわち浄化する。空気プレナム
１２ａを経由して空気分配器１４を通して導入され、囲
包体１２内部へ導入される空気の速度は囲包体１２内の
粒状材料の寸度に従って確立され、その結果循環流動床
が形成される。すなわち、粒状材料は床内の粒状材料の
相当な随伴、すなわち浄化が達成される程度に流動化さ
れる。故に、囲包体１２の上方領域内に通過する煙道ガ
スは粒状材料で実質的に飽和される。囲包体１２の上方
領域内へ通過する飽和された煙道ガスはダクト２０より
出て行き、サイクロン分離器１８へ通過する。
【００２６】比較的熱い煙道ガスが炉４の下方領域から
その上方領域へ上昇するにつれて、熱エネルギーは囲包
体１２の水管（図示せず）に放射、すなわち伝導され
る。分離区域６と熱回収領域８とへ通過する炉区域４の
上方領域内の煙道ガスは温度低下を経験するであろう。
この温度低下は反応器２が低い燃料負荷にて操作される
時、特に重要となり得る。
その上方領域へ上昇するにつれて、熱エネルギーは囲包
体１２の水管（図示せず）に放射、すなわち伝導され
る。分離区域６と熱回収領域８とへ通過する炉区域４の
上方領域内の煙道ガスは温度低下を経験するであろう。
この温度低下は反応器２が低い燃料負荷にて操作される
時、特に重要となり得る。
【００２７】一旦、煙道ガスが炉区域４の上方領域から
分離器１８へ通過するならば、固体粒状材料は煙道ガス
から分離され、固体粒状材料はホッパー１８ａを通して
通過し、下降脚３３を経由してシールポット３４内へ噴
出される。分離器１８からの清浄な煙道ガスは出口３２
を通して外部設備に出る前にダクト２２を経由して過熱
器２６、再熱器２８及び節炭器３０に通すため熱回収領
域８に出る。
分離器１８へ通過するならば、固体粒状材料は煙道ガス
から分離され、固体粒状材料はホッパー１８ａを通して
通過し、下降脚３３を経由してシールポット３４内へ噴
出される。分離器１８からの清浄な煙道ガスは出口３２
を通して外部設備に出る前にダクト２２を経由して過熱
器２６、再熱器２８及び節炭器３０に通すため熱回収領
域８に出る。
【００２８】囲包体１２を通して上昇する煙道ガスの一
部は、密度のある床１５の少し上方で、囲包体１２の下
方領域内の１以上の選択された抽出箇所にて、塵回収器
４０へ直接導入するための煙道ガスバイパス組立体１０
の導管３８ａ，３８ｂによってさえぎられる。塵回収器
４０内では、固体粒状材料は煙道ガスから分離され、固
体粒状材料はホッパー４０ａを通過し、下降脚４８を経
由して噴出ライン５０へ噴出される。その際、粒状材料
は空気圧によって追加燃焼のために密度のある床１５へ
再導入される。塵回収器４０からの清浄な煙道ガスはガ
ス導入導管４２を通過し、熱回収領域８内へ出る。煙道
バイパス組立体１０を通して熱回収領域の上方部分への
比較的熱い煙道ガスの導入は、ダンパー４６ａ，４６ｂ
の調節によって注意深く調整され得る。煙道バイパス組
立体１０を通過する比較的熱い煙道ガスは、ダクト２２
からの煙道ガスと結合し、前述のように、過熱器２６、
再熱器２８及び節炭器３０を通過する。
部は、密度のある床１５の少し上方で、囲包体１２の下
方領域内の１以上の選択された抽出箇所にて、塵回収器
４０へ直接導入するための煙道ガスバイパス組立体１０
の導管３８ａ，３８ｂによってさえぎられる。塵回収器
４０内では、固体粒状材料は煙道ガスから分離され、固
体粒状材料はホッパー４０ａを通過し、下降脚４８を経
由して噴出ライン５０へ噴出される。その際、粒状材料
は空気圧によって追加燃焼のために密度のある床１５へ
再導入される。塵回収器４０からの清浄な煙道ガスはガ
ス導入導管４２を通過し、熱回収領域８内へ出る。煙道
バイパス組立体１０を通して熱回収領域の上方部分への
比較的熱い煙道ガスの導入は、ダンパー４６ａ，４６ｂ
の調節によって注意深く調整され得る。煙道バイパス組
立体１０を通過する比較的熱い煙道ガスは、ダクト２２
からの煙道ガスと結合し、前述のように、過熱器２６、
再熱器２８及び節炭器３０を通過する。
【００２９】水は節炭器３０を通して蒸気ドラム（図示
せず）に通され、次に炉区域４の壁に通され、流動床１
５内にて熱交換されて蒸気を発生する。この際、蒸気は
流体流回路（図示せず）を通過し、熱回収領域８内の過
熱器２６、再熱器２８及び節炭器３０を通過する。従っ
て、蒸気は、例えば蒸気タービンのような外部設備に排
出される前に熱回収領域８を通過する熱いガスから追加
の熱を受け取る。
せず）に通され、次に炉区域４の壁に通され、流動床１
５内にて熱交換されて蒸気を発生する。この際、蒸気は
流体流回路（図示せず）を通過し、熱回収領域８内の過
熱器２６、再熱器２８及び節炭器３０を通過する。従っ
て、蒸気は、例えば蒸気タービンのような外部設備に排
出される前に熱回収領域８を通過する熱いガスから追加
の熱を受け取る。
【００３０】前述の内容から、いくつかの利点が結果と
して生ずるのは明らかである。煙道ガス組立体を通して
熱回収領域へ比較的熱い煙道ガスをバイパスすることに
より一般的に熱回収領域内にてより高いガス温度及び、
それが故に特に低負荷にて高められた蒸気温度が提供さ
れる。反応器の低負荷運転時に維持するのが特に困難で
ある反応器の等温条件は煙道バイパス組立体によって経
済的に、かつ効率的に維持され、かつ調整され得る。さ
らに、より大きくかつ高価な過熱器及び／又は再熱器表
面への必要性は排除され、かつ熱交換面下流の効率は増
大される。
して生ずるのは明らかである。煙道ガス組立体を通して
熱回収領域へ比較的熱い煙道ガスをバイパスすることに
より一般的に熱回収領域内にてより高いガス温度及び、
それが故に特に低負荷にて高められた蒸気温度が提供さ
れる。反応器の低負荷運転時に維持するのが特に困難で
ある反応器の等温条件は煙道バイパス組立体によって経
済的に、かつ効率的に維持され、かつ調整され得る。さ
らに、より大きくかつ高価な過熱器及び／又は再熱器表
面への必要性は排除され、かつ熱交換面下流の効率は増
大される。
【００３１】いくつかの変形は発明の範囲から離れるこ
となく前述の内容にてなされ得る。例えば、１個又は何
個でもガス抽出導管は装置の要求によって設けられるこ
とができ、ここでは、図示のために２個の導管３８ａ，
３８ｂが記載されるということを熟慮されたい。また、
抽出箇所の選択及び個数とこれによるガス抽出導管の位
置決め及び個数は反応器の特殊な設計要件によって変更
することができる。
となく前述の内容にてなされ得る。例えば、１個又は何
個でもガス抽出導管は装置の要求によって設けられるこ
とができ、ここでは、図示のために２個の導管３８ａ，
３８ｂが記載されるということを熟慮されたい。また、
抽出箇所の選択及び個数とこれによるガス抽出導管の位
置決め及び個数は反応器の特殊な設計要件によって変更
することができる。
【００３２】修正、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。
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１】本発明の装置を示す垂直部分概略図である。
Claims (3)
- 【請求項１】 燃料を含む固体粒状材料を含有し、上方
領域及び下方領域を有する炉区域と、熱回収区域と、前
記炉区域へ充分な速度で空気を導入し前記粒状材料を流
動化して前記燃料の燃焼若しくはガス化を維持し、煙道
ガスを製造する空気導入手段とを備え、該煙道ガスの一
部は前記炉区域の前記上方領域へ上昇し、前記煙道ガス
を前記炉区域の前記上方領域から前記熱回収区域へ向け
るための手段と、前記煙道ガスの残りの部分を前記炉区
域の前記下方領域から前記熱回収区域へ選択的に向ける
ため、前記炉区域の前記下方領域と前記熱回収区域とを
接続する煙道ガスバイパス手段とを備える流動床反応装
置。 - 【請求項２】 流動床反応装置の熱回収領域内において
煙道ガス温度を上昇させる方法であって、炉区域の下方
領域において固体粒状燃料材料を燃焼させて該燃焼によ
り形成される煙道ガスの一部を前記炉区域の上方領域へ
上昇させ、該上方領域から煙道ガスの前記一部を前記熱
回収領域へ移送し、前記炉区域の前記下方領域から前記
煙道ガスの残りの部分を前記熱回収領域へ直接移送する
各工程を含む方法。 - 【請求項３】 流動床反応装置の装置操作状態を適合化
するための方法であって、上部及び下部領域を規定する
炉区域において燃料を燃焼し、該燃焼により生じた煙道
ガスを受理するための熱回収領域を設け、蒸気を製造す
るため前記炉区域及び前記熱回収区域と熱交換関係に水
を通過させ、前記下部領域から前記熱回収区域へ前記煙
道ガスの一部を直接移送して前記熱回収区域内で前記煙
道ガスの温度を上昇させる各工程を含む方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/489,314 US5022893A (en) | 1990-03-01 | 1990-03-01 | Fluidized bed steam temperature enhancement system |
| US489,314 | 1990-03-01 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05231612A JPH05231612A (ja) | 1993-09-07 |
| JPH0823401B2 true JPH0823401B2 (ja) | 1996-03-06 |
Family
ID=23943334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3036091A Expired - Lifetime JPH0823401B2 (ja) | 1990-03-01 | 1991-03-01 | 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 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5022893A (ja) |
| EP (1) | EP0444927A3 (ja) |
| JP (1) | JPH0823401B2 (ja) |
| CA (1) | CA2037243A1 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE9101901D0 (sv) * | 1991-06-20 | 1991-06-20 | Abb Carbon Ab | Saett vid pfbc-anlaeggning |
| US9314763B2 (en) | 2011-07-27 | 2016-04-19 | Res Usa, Llc | Gasification system and method |
| RU2612682C2 (ru) * | 2013-01-18 | 2017-03-13 | Бейджин Шеньву Энвайронмент энд Энерджи Текнолоджи Ко. Лтд. | Котел на газифицируемой угольной пыли |
| CA2961006C (en) | 2014-09-12 | 2019-08-13 | Arizona Chemical Company, Llc | Process for recovering crude tall oil |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2677603A (en) * | 1947-12-29 | 1954-05-04 | Directie Staatsmijnen Nl | Process and apparatus for the gasification of fine-grained carbonaceous substances |
| CA1092910A (en) * | 1976-07-27 | 1981-01-06 | Ko'hei Hamabe | Boiler apparatus containing denitrator |
| DE3066241D1 (en) * | 1980-04-16 | 1984-03-01 | Bbc Brown Boveri & Cie | Steam power station with pressure-fired fluidised bed steam generator |
| US4522154A (en) * | 1982-03-01 | 1985-06-11 | Pyropower Corporation | Fluidized bed combustion boiler |
| DE3525676A1 (de) * | 1985-07-18 | 1987-01-22 | Kraftwerk Union Ag | Dampferzeuger |
| US4809623A (en) * | 1985-08-07 | 1989-03-07 | Foster Wheeler Energy Corporation | Fluidized bed reactor and method of operating same |
| JPH065124B2 (ja) * | 1985-11-22 | 1994-01-19 | 川崎重工業株式会社 | 流動床燃焼ボイラにおける温度制御方法 |
| DE3625992A1 (de) * | 1986-07-31 | 1988-02-04 | Steinmueller Gmbh L & C | Verfahren zum verbrennen von kohlenstoffhaltigen materialien in einer zirkulierenden wirbelschicht und wirbelschichtfeuerungsanlage zur durchfuehrung des verfahrens |
| DE3642396A1 (de) * | 1986-12-11 | 1988-06-16 | Siemens Ag | Dampferzeugeranlage mit einer zirkulierenden wirbelschicht |
| US4896717A (en) * | 1987-09-24 | 1990-01-30 | Campbell Jr Walter R | Fluidized bed reactor having an integrated recycle heat exchanger |
| US4936770A (en) * | 1988-11-25 | 1990-06-26 | Foster Wheeler Energy Corporation | Sulfur sorbent feed system for a fluidized bed reactor |
| US4947804A (en) * | 1989-07-28 | 1990-08-14 | Foster Wheeler Energy Corporation | Fluidized bed steam generation system and method having an external heat exchanger |
-
1990
- 1990-03-01 US US07/489,314 patent/US5022893A/en not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-02-27 CA CA002037243A patent/CA2037243A1/en not_active Abandoned
- 1991-02-28 EP EP19910301640 patent/EP0444927A3/en not_active Withdrawn
- 1991-03-01 JP JP3036091A patent/JPH0823401B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0444927A3 (en) | 1992-05-06 |
| US5022893A (en) | 1991-06-11 |
| EP0444927A2 (en) | 1991-09-04 |
| JPH05231612A (ja) | 1993-09-07 |
| CA2037243A1 (en) | 1991-09-02 |
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