JPH10160370A - Heat exchanger and method of operation - Google Patents

Heat exchanger and method of operation

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JPH10160370A
JPH10160370A JP31670496A JP31670496A JPH10160370A JP H10160370 A JPH10160370 A JP H10160370A JP 31670496 A JP31670496 A JP 31670496A JP 31670496 A JP31670496 A JP 31670496A JP H10160370 A JPH10160370 A JP H10160370A
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fluidized bed
gas
heat medium
heat
heat exchanger
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Mikio Murao
三樹雄 村尾
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain clean high temperature gas without containing dust by heat recovering from high temperature exhaust gas containing the dust. SOLUTION: A first fluidized bed heat exchanger 45 constituting fluidized beds 44a and 44b, a second fluidized bed heat exchanger 49 constituting fluidized beds 48a and 48b, high temperature exhaust gas containing the dust is fed to the first fluidized bed heat exchanger 45, the clean gas without containing dust as the air is fed to the second fluidized bed heat exchanger 49. Heating medium is supplied through a fourth air tight exhaust means 51 from the fluidized bed 48b that is at the under step of the second fluidized bed heat exchanger 49 to the fluidized bed 44a that is at the upper step of the first fluidized bed heat exchanger 45 by a transferring means 87. Heating medium forming the fluidized bed 44b that is at the under step of the first fluidized bed heat exchanger 45 is conducted to the fluidized bed 48a that is at the upper step of the second fluidized bed heat exchanger 49 by chutes 83 and 84 being intervened with a third air tight exhausting means 50. The clean gas without containing the dust is heated by the exhaust gas containing the dust through indirect heat exchange circulating heating medium.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、珪石、石灰石およ
び鉄粉などの粉粒材料を熱媒体とし、この熱媒体を、焼
成炉などからのダストを含む高温の排ガスが供給される
一方の流動層熱交換機と、常温の空気などである低温の
被加熱ガスが供給される他方の流動層熱交換機との間で
循環させて、前記ダストを含む高温の排ガスの顕熱を低
温の被加熱ガスによって回収する熱交換装置およびその
運転方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a fluid medium, such as silica, limestone and iron powder, which is used as a heat medium and which is supplied with high-temperature exhaust gas containing dust from a firing furnace or the like. Circulation between the bed heat exchanger and the other fluidized bed heat exchanger to which a low-temperature gas to be heated, such as normal-temperature air, is supplied, and the sensible heat of the high-temperature exhaust gas containing the dust is converted to the low-temperature gas to be heated. And a method for operating the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】図16は、典型的な従来技術の熱交換装
置1を示す簡略化した断面図であり、この従来技術はた
とえば特開昭54−139160号公報に示されてい
る。熱交換装置1は、高温の排ガスを流動用気体として
用いる第1流動層熱交換器4と、低温の被加熱ガスを流
動用気体として用いる第2流動層熱交換器5とを有し、
これらの2塔の流動層熱交換器4,5間で熱媒体を循環
させて、高温の排ガスから熱回収して低温の被加熱ガス
を加熱する。前記高温の排ガスは、たとえばロータリキ
ルンなどの焼成炉から排出されるダストを含む約100
0℃の排ガスであり、また前記低温の被加熱ガスは常温
の空気である。
2. Description of the Related Art FIG. 16 is a simplified cross-sectional view showing a typical prior art heat exchange device 1. This prior art is disclosed, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-139160. The heat exchange device 1 includes a first fluidized bed heat exchanger 4 that uses high-temperature exhaust gas as a fluidizing gas, and a second fluidized bed heat exchanger 5 that uses a low-temperature heated gas as a fluidizing gas.
A heat medium is circulated between the fluidized bed heat exchangers 4 and 5 of these two towers to recover heat from the high temperature exhaust gas and heat the low temperature gas to be heated. The high-temperature exhaust gas contains dust discharged from a firing furnace such as a rotary kiln, for example, about 100%.
The exhaust gas is 0 ° C., and the low-temperature gas to be heated is air at normal temperature.

【0003】各流動層熱交換器4,5には、複数の分散
板6a〜6d;6e〜6hがそれぞれ設けられ、各分散
板6a〜6d;6e〜6h上には、各分散板との間に熱
媒体が通過することができる隙間をあけて、各分散板6
a〜6d;6e〜6h毎に複数の隔壁7がそれぞれ設け
られ、熱媒体は各分散板6a〜6d;6e〜6h上を水
平方向に移動することができる。各分散板6a〜6d;
6e〜6hの各端部には、交互に位置を違えて溢流管9
a〜9d;9e〜9hが設けられ、これらの溢流管9a
〜9d;9e〜9hによって、各分散板6a〜6d;6
e〜6h上の熱媒体は上段から下段へ移動することがで
きる。
Each of the fluidized bed heat exchangers 4 and 5 is provided with a plurality of dispersion plates 6a to 6d; 6e to 6h, respectively. There is a gap between which the heat medium can pass, and
A plurality of partition walls 7 are provided for each of a to 6d; Each of the dispersion plates 6a to 6d;
At each end of 6e to 6h, the overflow pipe 9 is alternately changed in position.
a to 9d; 9e to 9h, and these overflow pipes 9a
9d; 9e to 9h, the respective dispersion plates 6a to 6d;
The heat medium on e to 6h can move from the upper stage to the lower stage.

【0004】第1流動層熱交換器4の上部には、排ガス
排出口10と熱媒体供給口11とが設けられ、その下部
には排ガス供給口12と熱媒体排出口13とが設けられ
る。第2流動層熱交換器5の上部には、被加熱ガス排出
口14と熱媒体供給口15とが設けられ、その下部に
は、被加熱ガス供給口16と熱媒体排出口17とが設け
られる。第1流動層熱交換器4の熱媒体排出口13から
排出される熱媒体は、第1熱媒体輸送路18によって、
第2流動層熱交換器5の熱媒体供給口15へ供給され、
第2流動層熱交換器5の熱媒体排出口17から排出され
る熱媒体は、第2熱媒体輸送路19によって、第1流動
層熱交換器4の熱媒体供給口11へ供給される。第1お
よび第2熱媒体輸送路18,19は、バケットコンベア
または空気輸送管などによって実現される。
An exhaust gas discharge port 10 and a heat medium supply port 11 are provided above the first fluidized bed heat exchanger 4, and an exhaust gas supply port 12 and a heat medium discharge port 13 are provided below it. A heated gas discharge port 14 and a heat medium supply port 15 are provided at an upper portion of the second fluidized bed heat exchanger 5, and a heated gas supply port 16 and a heat medium discharge port 17 are provided at a lower portion thereof. Can be The heat medium discharged from the heat medium outlet 13 of the first fluidized bed heat exchanger 4 is supplied by the first heat medium transport passage 18
It is supplied to the heat medium supply port 15 of the second fluidized bed heat exchanger 5,
The heat medium discharged from the heat medium outlet 17 of the second fluidized bed heat exchanger 5 is supplied to the heat medium supply port 11 of the first fluidized bed heat exchanger 4 by the second heat medium transport passage 19. The first and second heat medium transport paths 18 and 19 are realized by a bucket conveyor, an air transport pipe, or the like.

【0005】第2熱媒体輸送管19によって第2流動層
熱交換器5の熱媒体排出口17から第1流動層熱交換器
4の熱媒体供給口11へ供給された熱媒体は、排ガス供
給口12から供給される高温の排ガスによって流動化さ
れ、矢符A1〜A9で示されるように、熱媒体供給口1
1、分散板6a、溢流管9a、分散板6b、溢流管9
b、分散板6c、溢流管9c、分散板6d、および溢流
管9dを経て蓄熱し、熱媒体排出口13へ導かれる。ま
た最下段の分散板6dから最上段の分散板6aを通過し
て顕熱が回収された排ガスは、排ガス排出口10から排
出される。
The heat medium supplied from the heat medium discharge port 17 of the second fluidized bed heat exchanger 5 to the heat medium supply port 11 of the first fluidized bed heat exchanger 4 by the second heat medium transport pipe 19 Fluidized by the high-temperature exhaust gas supplied from the port 12, and as indicated by arrows A1 to A9, the heat medium supply port 1
1. Dispersion plate 6a, overflow pipe 9a, dispersion plate 6b, overflow pipe 9
b, the heat is accumulated through the dispersion plate 6c, the overflow pipe 9c, the dispersion plate 6d, and the overflow pipe 9d, and guided to the heat medium outlet 13. Further, the exhaust gas from which the sensible heat has been recovered from the lowermost dispersion plate 6d through the uppermost dispersion plate 6a is discharged from the exhaust gas discharge port 10.

【0006】上述のようにして第1熱媒体輸送路18に
よって第1流動層熱交換器4の熱媒体排出口13から第
2流動層熱交換器5の熱媒体供給口15へ供給された高
温の熱媒体は、被加熱ガス供給口16から供給される低
温の被加熱ガスによって流動化され、矢符B1〜B9で
示されるように、熱媒体供給口15、分散板6e、溢流
管9e、分散板6f、溢流管9f、分散板6g、溢流管
9g、分散板6h、および溢流管9hを経て顕熱が回収
され、熱媒体排出口17へ導かれて、前記第2熱媒体輸
送路19によって再び第1流動層熱交換器4の熱媒体供
給口11へ供給される。
As described above, the high-temperature medium supplied from the heat medium discharge port 13 of the first fluidized bed heat exchanger 4 to the heat medium supply port 15 of the second fluidized bed heat exchanger 5 by the first heat medium transport path 18 Is fluidized by the low-temperature heated gas supplied from the heated gas supply port 16, and as shown by arrows B1 to B9, the heat medium supply port 15, the dispersion plate 6e, the overflow pipe 9e The sensible heat is recovered through the dispersion plate 6f, the overflow pipe 9f, the dispersion plate 6g, the overflow pipe 9g, the dispersion plate 6h, and the overflow pipe 9h, and is guided to the heat medium discharge port 17, and the second heat The medium is again supplied to the heat medium supply port 11 of the first fluidized bed heat exchanger 4 by the medium transport path 19.

【0007】このようにして熱媒体は、一連の循環を繰
り返しながら第1流動層熱交換器4内で高温の排ガスか
ら顕熱を回収し、第2流動層熱交換器5へ導かれて低温
の被加熱ガスを加熱する。第2流動層熱交換器5におい
て、最下段の分散板6hから最上段の分散板6eを通過
して加熱された被加熱ガスは、被加熱ガス排出口14か
ら排出される。
In this way, the heat medium recovers sensible heat from the high temperature exhaust gas in the first fluidized bed heat exchanger 4 while repeating a series of circulation, and is guided to the second fluidized bed heat exchanger 5 to Is heated. In the second fluidized bed heat exchanger 5, the heated gas that has been heated by passing through the lowermost dispersion plate 6 h to the uppermost dispersion plate 6 e is discharged from the heated gas discharge port 14.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】このような従来の技術
では、各溢流管9a〜9hを通過する熱媒体の流量を制
御するための手段が設けられていない。各溢流管9a〜
9hのうちたとえば第1流動層熱交換器4の最上段に設
けられる溢流管9aについて説明すると、図17に拡大
して示すように、本来、溢流管9a内に流動状態に応じ
た適度の高さの熱媒体の滞留層21を形成し、溢流管9
aの上開口部22からの熱媒体の流入量と、溢流管9a
の下開口部23からの熱媒体の流出量とが均衡する必要
があるが、実際には、流入量および流出量の量的および
時間的変動が異なるために、流出量が流入量よりも大き
くなる場合が生じ、溢流管9a内の滞留層21を形成す
る熱媒体の総重量が、均衡状態であった前記適度の高さ
の滞留層21を形成する熱媒体の総重量よりも減少し
て、溢流管9a内の圧力損失が小さくなり、排ガスが溢
流管9a内を高速で上昇するいわゆるショートパスが生
じる。
In such prior art, there is no means for controlling the flow rate of the heat medium passing through the overflow pipes 9a to 9h. Each overflow pipe 9a ~
For example, the overflow pipe 9a provided at the uppermost stage of the first fluidized bed heat exchanger 4 among 9h will be described. As shown in an enlarged view in FIG. Is formed, and the overflow layer 9 is formed.
a of the heat medium from the upper opening 22 and the overflow pipe 9a
It is necessary to balance the outflow of the heat medium from the lower opening 23. However, in practice, the outflow is larger than the inflow because the inflow amount and the outflow amount vary in quantity and time. In some cases, the total weight of the heat medium forming the stagnation layer 21 in the overflow pipe 9a becomes smaller than the total weight of the heat medium forming the stagnation layer 21 having an appropriate height in a balanced state. As a result, the pressure loss in the overflow pipe 9a is reduced, and a so-called short path occurs in which the exhaust gas rises at high speed in the overflow pipe 9a.

【0009】このように溢流管9aによってガスがショ
ートパスすると、溢流管9a内に上開口部22から熱媒
体が流入できなくなり、また、上段の流動層の分散板6
aを通過するガス流量が減少するので、分散板6a上の
ガス空塔速度が低下し、流動層の安定性が低下し、被加
熱ガスの温度および流量が安定せず、さらには流動化停
止に至る場合が生じるという問題がある。また排ガス供
給口12から第1流動層熱交換器4内に供給される排ガ
スがダストを含有しているので、そのダストは熱媒体と
ともに第1熱媒体輸送路18によって第2流動層熱交換
器5内へ供給されてしまい、したがって第2流動層熱交
換器5の被加熱ガス排出口14から排出される高温の被
加熱ガス中に前記ダストが混入してしまうという問題が
ある。
When the gas is short-passed by the overflow pipe 9a as described above, the heat medium cannot flow into the overflow pipe 9a from the upper opening portion 22, and the dispersion plate 6 of the upper fluidized bed can be prevented.
a, the gas superficial velocity on the dispersion plate 6a decreases, the stability of the fluidized bed decreases, the temperature and the flow rate of the gas to be heated become unstable, and the fluidization stops. Problem arises. Further, since the exhaust gas supplied from the exhaust gas supply port 12 into the first fluidized bed heat exchanger 4 contains dust, the dust is transferred to the second fluidized bed heat exchanger by the first heat medium transport passage 18 together with the heat medium. Therefore, there is a problem that the dust is mixed into the high-temperature heated gas discharged from the heated gas discharge port 14 of the second fluidized bed heat exchanger 5.

【0010】したがって本発明の目的は、ダストを含む
排ガスから熱回収して、温度および流量が安定し、かつ
ダストを含まない清浄な高温のガスを得ることができる
ようにした熱交換装置およびその運転方法を提供するこ
とである。
[0010] Accordingly, an object of the present invention is to provide a heat exchange apparatus capable of recovering heat from an exhaust gas containing dust to obtain a clean, high-temperature gas free of dust and having a stable temperature and flow rate. It is to provide a driving method.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の本発明
は、分散板上の熱媒体を第1ガスによって流動化して、
熱媒体の気密排出手段を介して接続される複数段の流動
層を形成する第1流動層熱交換器と、分散板上の熱媒体
を第2ガスによって流動化して、熱媒体の気密排出手段
を介して接続される複数段の流動層を形成する第2流動
層熱交換器とを含み、第1流動層熱交換器の最下段の流
動層と、第2流動層熱交換器の最上段の流動層とが、熱
媒体の気密排出手段によって接続され、第2流動層熱交
換器の最下段の流動層と、第1流動層熱交換器の最上段
の流動層とが熱媒体の気密排出手段を介して接続されて
熱媒体の循環経路が形成され、前記気密排出手段のいず
れか1つの熱媒体の流量は、予め定める値に設定され、
残余の全ての各気密排出手段が排出する熱媒体の流動層
の圧力損失をそれぞれ検出する圧力損失検出手段と、圧
力損失検出手段の出力に応答し、検出された圧力損失が
予め定める値になるように、その検出された圧力損失を
有する流動層からの熱媒体を排出する気密排出手段の流
量を制御する手段とを含むことを特徴とする熱交換装置
である。本発明に従えば、第1流動層熱交換器は、第1
ガスによって分散板上の熱媒体を流動化して、複数段の
流動層を形成し、各流動層は気密排出手段を介して順次
的に接続され、熱媒体は各流動層間を上段から下段へ移
動することができる。また第2流動層熱交換器は、第2
ガスによって分散板上の熱媒体を流動化して、複数段の
流動層を形成し、各流動層は気密排出手段を介して接続
され、熱媒体は各流動層間を上段から下段へ移動するこ
とができる。このような第1流動層熱交換器の最下段の
流動層と第2流動層熱交換器の最上段の流動層とは、気
密排出手段によって接続されるとともに、第2流動層熱
交換器の最下段の流動層と第1流動層熱交換器の最上段
の流動層とは、気密排出手段によって接続される。第1
流動層熱交換器内で最下段の流動層を形成する熱媒体
は、気密排出手段を介して第2流動層熱交換器の最上段
の流動層に導かれ、この第2流動層熱交換器の最上段の
流動層を形成する熱媒体は、気密排出手段を介して最下
段の流動層に導かれる。さらに第2流動層熱交換器の最
下段の流動層を形成する熱媒体は、気密排出手段を介し
て第1流動層熱交換器の最上段の流動層に導かれ、この
第1流動層熱交換器の最上段で流動層を形成する熱媒体
は、気密排出手段を介して最下段の流動層に導かれ、こ
のようにして第1および第2流動層熱交換器間で熱媒体
の循環経路が形成される。前記複数の気密排出手段のう
ちいずれか1つは、熱媒体の流量が予め定める値に設定
される。また残余の全ての気密排出手段が排出する熱媒
体の流動層の圧力損失は、圧力損失検出手段によってそ
れぞれ検出される。ここに、流動層の圧力損失とは、流
動層だけによる圧力損失と、その流動層が形成される分
散板による圧力損失をも含むものとのいずれであっても
よい。この残余の全ての気密排出手段は、流量制御手段
によって熱媒体の排出流量が制御される。このような制
御は、前記圧力損失検出手段の出力に基づいて、検出さ
れた圧力損失が予め定める値になるように、各気密排出
手段から排出される熱媒体の流量を増加させ、または減
少させて、各流動層による圧力損失が前記予め定める値
に保たれるように制御を行う。前記第1ガスは、たとえ
ば焼成炉などから排出されるダストを含む高温の排ガス
であり、また第2ガスは常温の空気が用いられてもよ
い。このような第2ガスは、被加熱ガスであって、前記
第1ガスから熱回収して加熱されるべきガスである。し
たがって、第1流動層熱交換器内では、第1ガスから顕
熱が熱媒体に回収され、この熱媒体は最上段の流動層か
ら最下段の流動層に移動して第2流動層熱交換器の最上
段の流動層に導かれ、さらにこの最上段の流動層の熱媒
体は最下段の流動層に導かれる。この第2流動層熱交換
器内では、各流動層によって熱媒体の顕熱が第2ガスに
よって回収され、第2ガスが加熱される。このような第
1および第2流動層熱交換器間には、気密排出手段が介
在されるので、第1流動層熱交換器からダストを含む第
1ガスが第2流動層熱交換器に導かれることが防がれ、
第2流動層熱交換器内の第2ガスにダストが混入しな
い。このようにしてダストを含む排ガスから熱回収して
清浄な高温のガスを得ることができる。しかも各流動層
の圧力損失が圧力損失検出手段によってそれぞれ検出さ
れ、この検出された圧力損失に基づいて、流量制御手段
は各気密排出手段の流量を制御するように構成されるの
で、各流動層の層厚を一定に保ち、第1ガスから熱回収
した熱媒体によって加熱される第2ガスの温度および流
量を安定させることができる。
According to the present invention, the heat medium on the dispersion plate is fluidized by the first gas,
A first fluidized bed heat exchanger for forming a multi-stage fluidized bed connected via a hermetic discharge means for the heat medium, and a hermetic discharge means for the heat medium by fluidizing the heat medium on the dispersion plate with the second gas And a second fluidized bed heat exchanger forming a plurality of fluidized beds connected via a fluidized bed heat exchanger, wherein the lowermost fluidized bed of the first fluidized bed heat exchanger and the uppermost fluidized bed of the second fluidized bed heat exchanger Of the second fluidized bed heat exchanger and the uppermost fluidized bed of the first fluidized bed heat exchanger are hermetically sealed with the heat medium. A circulation path of the heat medium is formed by being connected via the discharge means, and the flow rate of any one heat medium of the airtight discharge means is set to a predetermined value,
A pressure loss detecting means for detecting the pressure loss of the fluidized bed of the heat medium discharged by all the remaining airtight discharge means, respectively, and the detected pressure loss becomes a predetermined value in response to an output of the pressure loss detecting means. And a means for controlling the flow rate of the hermetic discharge means for discharging the heat medium from the fluidized bed having the detected pressure loss. According to the present invention, the first fluidized bed heat exchanger comprises a first fluidized bed heat exchanger.
The heat medium on the dispersion plate is fluidized by the gas to form a fluidized bed having a plurality of stages. can do. The second fluidized bed heat exchanger is
The heat medium on the dispersion plate is fluidized by the gas to form a plurality of fluidized beds, each fluidized bed is connected via an airtight discharge means, and the heat medium can move from the upper stage to the lower stage between the fluidized layers. it can. The lowermost fluidized bed of the first fluidized-bed heat exchanger and the uppermost fluidized bed of the second fluidized-bed heat exchanger are connected by an airtight discharge means, and the second fluidized-bed heat exchanger is connected to the lowermost fluidized bed. The lowermost fluidized bed and the uppermost fluidized bed of the first fluidized bed heat exchanger are connected by an airtight discharge means. First
The heat medium forming the lowermost fluidized bed in the fluidized bed heat exchanger is guided to the uppermost fluidized bed of the second fluidized bed heat exchanger via the airtight discharge means, and the second fluidized bed heat exchanger The heat medium forming the uppermost fluidized bed is guided to the lowermost fluidized bed via the airtight discharge means. Further, the heat medium forming the lowermost fluidized bed of the second fluidized-bed heat exchanger is guided to the uppermost fluidized bed of the first fluidized-bed heat exchanger via the hermetic discharge means, and the first fluidized-bed heat exchanger is heated. The heat medium forming the fluidized bed at the uppermost stage of the exchanger is guided to the lowermost fluidized bed via the hermetic discharge means, thus circulating the heat medium between the first and second fluidized bed heat exchangers. A path is formed. In any one of the plurality of hermetic discharge means, the flow rate of the heat medium is set to a predetermined value. Further, the pressure loss of the fluidized bed of the heat medium discharged by all the remaining airtight discharge means is detected by the pressure loss detection means. Here, the pressure loss of the fluidized bed may be either a pressure loss caused by the fluidized bed alone or a pressure loss caused by a dispersion plate in which the fluidized bed is formed. In all of the remaining airtight discharge means, the flow rate of the heat medium is controlled by the flow rate control means. Such control increases or decreases the flow rate of the heat medium discharged from each hermetic discharge means based on the output of the pressure loss detection means so that the detected pressure loss becomes a predetermined value. Thus, control is performed so that the pressure loss due to each fluidized bed is maintained at the predetermined value. The first gas is a high-temperature exhaust gas containing dust discharged from, for example, a firing furnace, and the second gas may be room-temperature air. Such a second gas is a gas to be heated and is a gas to be heated by recovering heat from the first gas. Therefore, in the first fluidized bed heat exchanger, the sensible heat is recovered from the first gas to the heat medium, and the heat medium moves from the uppermost fluidized bed to the lowermost fluidized bed and is transferred to the second fluidized bed heat exchanger. The heat medium of the uppermost fluidized bed is guided to the lowermost fluidized bed. In the second fluidized bed heat exchanger, the sensible heat of the heat medium is recovered by each fluidized bed by the second gas, and the second gas is heated. Since the hermetic discharge means is interposed between the first and second fluidized bed heat exchangers, the first gas containing dust from the first fluidized bed heat exchanger is guided to the second fluidized bed heat exchanger. Is prevented,
Dust does not mix with the second gas in the second fluidized bed heat exchanger. In this way, heat can be recovered from the exhaust gas containing dust to obtain a clean high-temperature gas. Moreover, the pressure loss of each fluidized bed is detected by the pressure loss detecting means, respectively, and the flow rate control means is configured to control the flow rate of each airtight discharge means based on the detected pressure loss. Can be kept constant, and the temperature and flow rate of the second gas heated by the heat medium recovered from the first gas can be stabilized.

【0012】請求項2記載の本発明は、請求項1記載の
本発明の構成に加えて、熱媒体の循環経路の途中には、
熱媒体の貯留部と、その貯留部からの熱媒体を供給/遮
断する開閉弁とを有する熱媒体供給源と、熱媒体供給源
に並行に設けられ、もう1つの開閉弁が介在される側路
とが、介在されることを特徴とする。本発明に従えば、
熱媒体の循環経路の途中には、熱媒体供給源と側路とが
介在される。前記熱媒体供給源は、一定量の熱媒体が貯
留される貯留部と、この貯留部から前記循環経路に熱媒
体を供給し、または遮断する開閉弁とを有する。前記側
路にももう1つの開閉弁が介在されており、たとえば運
転開始時などのように、第1および第2流動層熱交換器
内に熱媒体が存在しない状態から熱媒体を供給するとき
には、熱媒体供給源の開閉弁を開いて貯留部から熱媒体
を供給し、第1および第2流動層熱交換器の各流動層に
よる圧力損失が予め定める値になるまで、熱媒体を供給
することができる。また運転中に熱媒体の消耗などによ
って熱媒体を補給するときには、熱媒体供給源の開閉弁
を開き、貯留部から熱媒体を徐々に補給することができ
る。このようにして各流動層の圧力損失が予め定める値
に達し、連続運転する場合には、側路から循環経路内に
熱媒体を供給し、また運転中に循環経路内の熱媒体が少
なくなったときには、熱媒体供給源から第1ガスを放散
または漏洩させずに熱媒体を補給することができるの
で、供給量の相違によって熱媒体供給源と側路とを使い
分けて効率よく熱媒体を供給し、または補給することが
できる。また、運転停止時には側路の開閉弁を閉じて、
貯留部に熱媒体を貯留するように貯留部下の開閉弁を閉
じて、各流動層の熱媒体を排出し、貯留部に貯留するよ
うにすることができる。
According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect of the present invention, in the middle of the heat medium circulation path,
A heat medium supply source having a heat medium storage portion, an on-off valve for supplying / cutting off the heat medium from the storage portion, and a side provided in parallel with the heat medium supply source and another on-off valve interposed therebetween And the road is interposed. According to the present invention,
A heat medium supply source and a bypass are interposed in the middle of the heat medium circulation path. The heat medium supply source includes a storage unit that stores a fixed amount of the heat medium, and an on-off valve that supplies or shuts off the heat medium from the storage unit to the circulation path. Another opening / closing valve is interposed also in the bypass, and when supplying the heat medium from a state where no heat medium exists in the first and second fluidized bed heat exchangers, for example, at the start of operation. Opening the on-off valve of the heat medium supply source to supply the heat medium from the reservoir, and supply the heat medium until the pressure loss due to each fluidized bed of the first and second fluidized bed heat exchangers reaches a predetermined value. be able to. When the heat medium is replenished due to the consumption of the heat medium during operation, the on-off valve of the heat medium supply source is opened, and the heat medium can be gradually replenished from the storage unit. In this way, when the pressure loss of each fluidized bed reaches a predetermined value and continuous operation is performed, the heat medium is supplied into the circulation path from the side path, and the heat medium in the circulation path decreases during operation. In this case, the heat medium can be supplied without dissipating or leaking the first gas from the heat medium supply source, so that the heat medium can be efficiently supplied by selectively using the heat medium supply source and the bypass depending on the supply amount. Or replenish. Also, when the operation is stopped, close the on-off valve on the bypass,
By closing the on-off valve below the storage unit so as to store the heat medium in the storage unit, the heat medium in each fluidized bed can be discharged and stored in the storage unit.

【0013】請求項3記載の本発明は、請求項1または
2記載の構成に加えて、第1および第2ガスのいずれか
一方が含塵ガスであり、この含塵ガスが用いられる第1
および第2のいずれか一方の流動層熱交換器の最下段の
流動層から第1および第2のいずれか他方の流動層熱交
換器に気密排出手段を介して排出される熱媒体の流路に
は、その流路の上端部寄りに、その流路内の流速が前記
最下段の流動層の空塔速度ubを超える速度となるよう
に圧縮ガスを吐出する圧縮ガス供給手段が設けられるこ
とを特徴とする。本発明に従えば、含塵ガスが用いられ
る第1および第2流動層熱交換器のいずれか一方の最下
段の流動層から、第1および第2流動層熱交換器のいず
れか他方に気密排出手段を介して排出される熱媒体の流
路の上端部寄りには、圧縮ガス供給手段が設けられる。
この圧縮ガス供給手段は、前記流路の流速が、前記熱媒
体が排出される第1および第2流動層熱交換器のいずれ
か一方の最下段の流動層の空塔速度ubを超える速度と
なるように圧縮ガスを吐出し、これによって前記一方の
流動層熱交換器から流路を介して前記他方の流動層熱交
換器にダストが熱媒体とともに輸送されることが防がれ
る。第1および第2ガスのいずれか一方に含塵ガスが用
いられるとき、第1および第2ガスのいずれか他方はた
とえば空気が用いられる。先ず第1ガスとして含塵ガス
を用いる場合には、第1流動層熱交換器内の分散板上
で、この含塵ガスによって熱媒体が流動化され、含塵ガ
スによって加熱される。このようにして加熱された熱媒
体は、前述したように気密排出手段を介して第2流動層
熱交換器に導かれる。この第2流動層熱交換器には、第
2ガスである空気が供給され、第2流動層熱交換器内の
分散板上で熱媒体が前記空気によって流動化され、熱媒
体の顕熱を空気によって回収することができる。このよ
うに第1流動層熱交換器には第1ガスとして含塵ガスを
供給し、また第2流動層熱交換器には第2ガスとして空
気を供給したとき、熱媒体は第1および第2流動層熱交
換器間を循環して含塵ガスから顕熱を回収し、第2ガス
である空気を加熱することができる。したがって第2ガ
スは第1ガスと直接に接触せず、熱媒体によって加熱さ
れるので、第2流動層熱交換器から排出される第2ガス
にはダストが含まれず、清浄な高温のガスを得ることが
できる。また第1ガスとして清浄な空気を用い、第2ガ
スとして含塵ガスを用いる場合も、第1および第2流動
層熱交換器間を熱媒体を循環させて、第2流動層熱交換
器によって第2ガスである含塵ガスから顕熱を回収して
加熱された熱媒体が第1流動層熱交換器に導かれ、第1
ガスである清浄な空気を熱交換して加熱し、ダストを含
まない高温で清浄なガスを得ることができる。
According to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first or second aspect, one of the first and second gases is a dust-containing gas, and the first gas using this dust-containing gas is used.
Of the heat medium discharged from the lowermost fluidized bed of one of the fluidized bed heat exchangers to the first or second fluidized bed heat exchanger via an airtight discharge means A compressed gas supply means for discharging compressed gas so that the flow velocity in the flow path exceeds the superficial velocity ub of the lowermost fluidized bed near the upper end of the flow path. It is characterized by. According to the present invention, airtightness is performed from the lowest fluidized bed of one of the first and second fluidized bed heat exchangers using dust-containing gas to the other of the first and second fluidized bed heat exchangers. A compressed gas supply unit is provided near the upper end of the flow path of the heat medium discharged through the discharge unit.
The compressed gas supply means may be configured such that the flow velocity of the flow path exceeds a superficial velocity ub of the lowermost fluidized bed of one of the first and second fluidized bed heat exchangers from which the heat medium is discharged. The compressed gas is discharged so that dust is prevented from being transported together with the heat medium from the one fluidized bed heat exchanger to the other fluidized bed heat exchanger via the flow path. When a dust-containing gas is used as one of the first and second gases, for example, air is used as the other of the first and second gases. First, when a dust-containing gas is used as the first gas, the heat medium is fluidized by the dust-containing gas and heated by the dust-containing gas on the dispersion plate in the first fluidized bed heat exchanger. The heat medium thus heated is guided to the second fluidized bed heat exchanger via the airtight discharge means as described above. The second fluidized bed heat exchanger is supplied with air as a second gas, and the heat medium is fluidized by the air on the dispersion plate in the second fluidized bed heat exchanger, so that the sensible heat of the heat medium is reduced. Can be recovered by air. As described above, when the dust-containing gas is supplied to the first fluidized-bed heat exchanger as the first gas and the air is supplied to the second fluidized-bed heat exchanger as the second gas, the heat medium is the first and the second. By circulating between the two fluidized bed heat exchangers, sensible heat can be recovered from the dust-containing gas, and air as the second gas can be heated. Therefore, since the second gas does not directly contact the first gas and is heated by the heat medium, the second gas discharged from the second fluidized bed heat exchanger does not contain dust, and clean high-temperature gas is removed. Obtainable. Also, when using clean air as the first gas and using a dust-containing gas as the second gas, the heat medium is circulated between the first and second fluidized bed heat exchangers, and the second fluidized bed heat exchanger is used. The sensible heat is recovered from the dust-containing gas as the second gas, and the heated heat medium is guided to the first fluidized bed heat exchanger,
Heat is obtained by exchanging heat with the clean air that is a gas, so that a clean gas at a high temperature that does not contain dust can be obtained.

【0014】請求項4記載の本発明は、請求項3記載の
発明の構成において、圧縮ガス供給手段による圧縮ガス
の吐出速度は、熱媒体の流路内の流速が流動層の空塔速
度ubの1.2〜3.0倍に選ばれることを特徴とす
る。本発明に従えば、前記圧縮ガスの吐出速度が空塔速
度ubの1.2〜3.0倍に選ばれる。このような圧縮
ガスの吐出速度が空塔速度ubの1.2倍以下なら、ダ
ストを完全に除去することができず、含塵ガスから熱媒
体を介して昇温された清浄なガス中にダストが混入して
しまう。また圧縮ガスの吐出速度が空塔速度ubの3.
0倍以上であれば、その圧縮ガスがショートパスしてし
まい、熱媒体の安定した排出が困難となる。そのため、
圧縮ガスの吐出速度が空塔速度ubの1.2〜3.0倍
に選び、清浄な空気へのダストの混入を確実に防ぐこと
ができる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the configuration of the third aspect of the invention, the discharge speed of the compressed gas by the compressed gas supply means is such that the flow velocity of the heat medium in the flow path is the superficial velocity ub of the fluidized bed. Is selected to be 1.2 to 3.0 times. According to the present invention, the discharge speed of the compressed gas is selected to be 1.2 to 3.0 times the superficial velocity ub. If the discharge speed of such a compressed gas is 1.2 times or less of the superficial velocity ub, dust cannot be completely removed, and the temperature of the dust-containing gas in a clean gas heated through a heat medium is reduced. Dust gets mixed in. Also, the discharge speed of the compressed gas is 3.
If it is 0 times or more, the compressed gas is short-passed, and it is difficult to stably discharge the heat medium. for that reason,
The discharge speed of the compressed gas is selected to be 1.2 to 3.0 times the superficial velocity ub, so that dust can be reliably prevented from being mixed into clean air.

【0015】請求項5記載の本発明は、請求項1〜4の
いずれかに記載の発明において、第1および第2流動層
熱交換器は、複数段の流動層をそれぞれ有し、各流動層
は、その断面積が最小流動化速度umf以上となるよう
に、第1および第2ガスの温度が熱媒体との熱交換によ
って低くなるにつれて小さく形成されることを特徴とす
る。本発明に従えば、第1および第2流動層熱交換器の
各流動層は、第1および第2ガスが最小流動化速度um
f以上となるようにして、第1および第2ガスの温度が
低くなるにつれて小さく形成される。このような構成に
よって、第1および第2流動層熱交換器の各分散板上
で、熱媒体を確実に流動化させて、第1および第2ガス
と充分に熱交換させることができる。第1および第2ガ
スの低い温度の流動層の断面積を第1および第2ガスの
高い温度の流動層の断面積より小さくし、これによって
装置を小形化することができる。また、第1および第2
ガスの供給量を第1および第2ガスの温度に応じて大き
く変化させずに安定した流動層を形成し、充分に熱交換
を行わせることができる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect, the first and second fluidized bed heat exchangers each have a plurality of fluidized beds, The layer is characterized in that the layer is formed to be smaller as the temperature of the first and second gases becomes lower due to heat exchange with the heating medium, so that the cross-sectional area is equal to or greater than the minimum fluidization rate umf. According to the present invention, each of the fluidized beds of the first and second fluidized bed heat exchangers has the first and second gases having a minimum fluidization rate um.
The first gas and the second gas are formed to be smaller as the temperature of the first gas and the second gas becomes lower. With such a configuration, the heat medium can be reliably fluidized on each of the dispersion plates of the first and second fluidized bed heat exchangers, and can sufficiently exchange heat with the first and second gases. The cross-sectional area of the lower temperature fluidized bed of the first and second gases is smaller than the cross-sectional area of the higher temperature fluidized bed of the first and second gases, which allows the apparatus to be downsized. In addition, the first and second
It is possible to form a stable fluidized bed without largely changing the gas supply amount according to the temperatures of the first and second gases, and to perform sufficient heat exchange.

【0016】請求項6記載の本発明は、請求項5記載の
発明の構成において、第1ガスの温度は、第2ガスの温
度を超える値であり、第1および第2流動層熱交換器
は、複数段の流動層をそれぞれ有し、第1流動層熱交換
器の流動層の断面積は、上段が下段よりも小さく形成さ
れ、第2流動層熱交換器の流動層の断面積は、下段が上
段よりも小さく形成されることを特徴とする。本発明に
従えば、第1流動層熱交換器の上段の流動層の断面積は
下段の流動層の断面積よりも小さく選ばれるので、下段
の流動層で熱交換してガス温度が低下した上段流動層に
おいても、適切な空塔速度にして、安定した流動層を形
成することができる。このような第1流動層熱交換器に
供給される第1ガスは、たとえば焼成炉から排出される
ダストを含む高温の排ガスであり、このような高温の第
1ガスは先ず下段の流動層を形成して熱媒体を加熱し、
この下段の流動層に供給される熱媒体は上段の流動層に
おいて、前記下段の流動層で熱交換して温度が低下した
第1ガスと熱交換する。したがって上段の流動層を形成
する予熱後の熱媒体が下段の流動層に供給され、この下
段における熱媒体は、高温の第1ガスとの熱交換によっ
てさらに温度が上昇し、高温の熱媒体が第2流動層熱交
換器の上段の流動層に導かれる。この第2流動層熱交換
器では、上段の流動層の断面積が下段の流動層の断面積
よりも大きく、したがって流動層の温度に対応した適切
な空塔速度に選ぶことができるので、それぞれ安定した
流動層を形成することができる。第2流動層熱交換器に
供給される第2ガスは、たとえば常温の空気であり、こ
のような温度の低い第2ガスによって下段の流動層で熱
交換し、予熱された第2ガスは第1流動層熱交換器の下
段の流動層から導かれる前記高温の熱媒体と熱交換して
昇温される。したがって上段の流動層で熱交換した高温
のダストを含まない第2ガスを得ることができる。
According to a sixth aspect of the present invention, in the configuration of the fifth aspect, the temperature of the first gas is higher than the temperature of the second gas, and the first and second fluidized bed heat exchangers are provided. Has a plurality of stages of fluidized beds, wherein the cross-sectional area of the fluidized bed of the first fluidized bed heat exchanger is formed such that the upper stage is formed smaller than the lower stage, and the cross-sectional area of the fluidized bed of the second fluidized bed heat exchanger is , The lower stage is formed smaller than the upper stage. According to the present invention, since the cross-sectional area of the upper fluidized bed of the first fluidized-bed heat exchanger is selected to be smaller than the cross-sectional area of the lower fluidized bed, the gas temperature decreases due to heat exchange in the lower fluidized bed. Even in the upper fluidized bed, a stable fluidized bed can be formed at an appropriate superficial velocity. The first gas supplied to such a first fluidized bed heat exchanger is, for example, a high-temperature exhaust gas containing dust discharged from a firing furnace, and such a high-temperature first gas firstly flows through a lower fluidized bed. Forming and heating the heating medium,
The heat medium supplied to the lower fluidized bed exchanges heat in the upper fluidized bed with the first gas whose temperature has been reduced by the heat exchange in the lower fluidized bed. Therefore, the preheated heat medium that forms the upper fluidized bed is supplied to the lower fluidized bed, and the heat medium in the lower stage further rises in temperature due to heat exchange with the high-temperature first gas, and the high-temperature heat medium is removed. The second fluidized bed heat exchanger is guided to the upper fluidized bed. In this second fluidized bed heat exchanger, the cross-sectional area of the upper fluidized bed is larger than the cross-sectional area of the lower fluidized bed, and therefore, it is possible to select an appropriate superficial velocity corresponding to the temperature of the fluidized bed. A stable fluidized bed can be formed. The second gas supplied to the second fluidized-bed heat exchanger is, for example, normal-temperature air. The second gas having such a low temperature exchanges heat in the lower fluidized bed, and the preheated second gas is the second gas. 1 The fluidized bed heat exchanger exchanges heat with the high-temperature heat medium guided from the lower fluidized bed at the lower stage to raise the temperature. Therefore, it is possible to obtain a second gas that does not contain high-temperature dust that has been heat-exchanged in the upper fluidized bed.

【0017】請求項7記載の本発明は、請求項1〜6の
いずれかに記載の発明に加えて、第1ガスの顕熱を第2
ガスによって回収する熱交換装置であって、第1流動層
熱交換器からの熱交換後の第1ガスの温度を検出する第
1ガス温度検出手段と、第1ガス温度検出手段の出力に
応答し、予め設定された温度になるように、検出される
第1ガスの温度が高くなるにつれて、前記1つの気密排
出手段による熱媒体の流量を大きく制御するもう1つの
制御手段とを含むことを特徴とする。本発明に従えば、
第1流動層熱交換器からの第1ガスの温度を検出する第
1ガス温度検出器とを、第1ガス温度検出器によって検
出される第1ガスの温度が高くなるにつれて前記各気密
排出手段のいずれか1つによる熱媒体の流量を大きく制
御する制御手段とが設けられる。このような制御手段に
よって、1つの気密排出手段による熱媒体の流量が大き
くなると、この気密排出手段によって排出された熱媒体
が供給される流動層の圧力損失が大きくなるので、その
流動層に対応して設けられる制御手段によって圧力損失
検出手段の出力に応答して、予め定められた圧力損失と
なるように、気密排出手段の流量が大きくなるように制
御される。このようにして各流動層の圧力損失が大きく
なると、順次的に気密排出手段の流量が大きく設定さ
れ、熱媒体の循環量が増加する。したがって第1流動層
熱交換器に導入される第1ガスの温度が高くなったと
き、熱媒体の循環量を増加して第1流動層熱交換器の熱
回収を増加させて第1ガスの熱交換後の温度を予め定め
る値に制御することができる。このようにして一定温度
の熱媒体を第2流動層熱交換器の上段の流動層へ導き、
第2流動層熱交換器からの第2ガスの温度を大きく変動
させることなしに第1流動層熱交換器に導入される第1
ガスの温度変化に対処することができる。
According to a seventh aspect of the present invention, in addition to any one of the first to sixth aspects, the sensible heat of the first gas is reduced by the second gas.
A heat exchange device for recovering with a gas, a first gas temperature detecting means for detecting a temperature of the first gas after heat exchange from a first fluidized bed heat exchanger, and a response to an output of the first gas temperature detecting means. And another control means for increasing the flow rate of the heat medium by the one hermetic discharge means as the temperature of the first gas detected increases so as to become a preset temperature. Features. According to the present invention,
A first gas temperature detector for detecting a temperature of the first gas from the first fluidized bed heat exchanger; and a hermetic discharge means as the temperature of the first gas detected by the first gas temperature detector increases. And control means for largely controlling the flow rate of the heat medium by any one of the above. When the flow rate of the heat medium by one airtight discharge means is increased by such a control means, the pressure loss of the fluidized bed to which the heat medium discharged by this airtight discharge means is supplied increases. In response to the output of the pressure loss detecting means, the flow rate of the hermetic discharge means is controlled so as to increase to a predetermined pressure loss in response to the output of the pressure loss detecting means. When the pressure loss of each fluidized bed increases in this way, the flow rate of the airtight discharge means is sequentially set to be large, and the circulation amount of the heat medium increases. Therefore, when the temperature of the first gas introduced into the first fluidized-bed heat exchanger increases, the circulation amount of the heat medium is increased to increase the heat recovery of the first fluidized-bed heat exchanger to increase the first gas The temperature after the heat exchange can be controlled to a predetermined value. In this way, the heat medium of a constant temperature is guided to the upper fluidized bed of the second fluidized bed heat exchanger,
The first gas introduced into the first fluidized bed heat exchanger without greatly changing the temperature of the second gas from the second fluidized bed heat exchanger
It is possible to cope with a change in gas temperature.

【0018】請求項8記載の本発明は、請求項1〜6の
いずれかに記載の発明の構成に加えて、第1ガスの顕熱
を第2ガスによって回収する熱交換装置であって、第2
流動層熱交換器からの熱交換後の第2ガスの温度を検出
する第2ガス温度検出手段と、第2ガス温度検出手段の
出力に答し、予め設定された温度になるように、検出さ
れる第2ガスの温度が低くなるにつれて、前記1つの気
密排出手段による熱媒体の流量を大きく制御するもう1
つの制御手段とを含むことを特徴とする。本発明に従え
ば、第2ガス温度検出手段によって第2流動層熱交換器
からの第2ガスの温度が検出され、この第2ガスの温度
が低くなるにつれて制御手段は1つの気密排出手段によ
る熱媒体の流量が大きくなるように制御する。したがっ
て第1流動層熱交換器での回収熱量が増加し、熱媒体の
顕熱が増加するので、第2流動層熱交換器の回収熱量も
増加し、これによって第2流動層熱交換器からの第2ガ
スの温度を高くすることができる。
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a heat exchange apparatus for recovering the sensible heat of the first gas by the second gas, in addition to the constitution of the first aspect. Second
A second gas temperature detecting means for detecting the temperature of the second gas after heat exchange from the fluidized bed heat exchanger; and detecting the temperature of the second gas in response to an output of the second gas temperature detecting means so as to reach a preset temperature. As the temperature of the second gas decreases, the flow rate of the heat medium by the one hermetic discharge means is controlled to be larger.
And two control means. According to the present invention, the temperature of the second gas from the second fluidized-bed heat exchanger is detected by the second gas temperature detecting means, and as the temperature of the second gas decreases, the control means performs the operation by one airtight discharge means. Control is performed to increase the flow rate of the heat medium. Accordingly, the amount of heat recovered in the first fluidized bed heat exchanger increases, and the sensible heat of the heat medium increases, so that the amount of heat recovered in the second fluidized bed heat exchanger also increases. The temperature of the second gas can be increased.

【0019】請求項9記載の本発明は、請求項8記載の
発明の構成に加えて、第2ガスの流量を検出する第2ガ
ス流量検出手段をさらに含み、前記もう1つの制御手段
は、第2ガス温度検出手段の出力に応答し、予め設定さ
れた温度になるように、第2ガス流量検出手段によって
検出される流量が大きくなるにつれて、前記1つの気密
排出手段による熱媒体の流量を大きく設定することを特
徴とする。本発明に従えば、第2流動層熱交換器からの
第2ガスの流量が第2ガス流量検出手段によって検出さ
れ、この第2ガス流量検出手段によって検出された流量
が大きくなるにつれて、1つの気密排出手段としてたと
えば第1流動層熱交換器の上段の流動層から下段の流動
層に熱媒体を導く気密排出手段による熱媒体の流量、ま
たは第2流動層熱交換器の上段の流動層から下段の流動
層に導く気密排出手段による熱媒体の流量を、第2ガス
温度検出手段による検出温度が予め定める値になるよう
に、設定する。このようにして第2流動層熱交換器から
排出される第2ガスの流量をも監視して、第2ガスの流
量が増加したときに、その第2ガスの温度が低くならな
いように制御することができる。
According to a ninth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the eighth aspect, the present invention further includes a second gas flow rate detecting means for detecting a flow rate of the second gas, and the other control means comprises: In response to the output of the second gas temperature detecting means, as the flow rate detected by the second gas flow detecting means increases, the flow rate of the heat medium by the one hermetic discharge means increases to a preset temperature. It is characterized in that it is set large. According to the present invention, the flow rate of the second gas from the second fluidized bed heat exchanger is detected by the second gas flow rate detection means, and as the flow rate detected by the second gas flow rate detection means increases, one As the airtight discharge means, for example, the flow rate of the heat medium by the airtight discharge means for guiding the heat medium from the upper fluidized bed to the lower fluidized bed of the first fluidized bed heat exchanger, or from the upper fluidized bed of the second fluidized bed heat exchanger The flow rate of the heat medium by the airtight discharge means leading to the lower fluidized bed is set such that the temperature detected by the second gas temperature detection means becomes a predetermined value. In this way, the flow rate of the second gas discharged from the second fluidized bed heat exchanger is also monitored, and when the flow rate of the second gas increases, control is performed so that the temperature of the second gas does not decrease. be able to.

【0020】請求項10記載の本発明は、請求項1〜9
のいずれかに記載の発明の構成に加えて、第1ガスおよ
び第2ガスのいずれか一方が含塵ガスであり、この含塵
ガスが用いられる第1および第2のいずれか一方の流動
層熱交換器の最上段の流動層に、いずれか他方の流動層
熱交換器の最上段からの前記いずれか他方のガスから粉
塵を捕集して導く粉塵捕集手段が設けられることを特徴
とする。本発明に従えば、第1および第2ガスのいずれ
か一方が含塵ガスであり、説明の都合上、第1ガスを含
塵ガスとし、第2ガスを空気などの清浄な非含塵ガスで
あると仮定する。含塵ガスである第1ガスは、第1流動
層熱交換器に供給されて、熱媒体によって顕熱が回収さ
れる。顕熱を回収した高温の熱媒体は、第2流動層熱交
換器の上段の流動層に導かれ、下段の流動層へ熱媒体が
順次的に導かれてダストを含まない第2ガスと熱交換
し、その第2ガスが加熱される。第2流動層熱交換器の
最上段から排出される第2ガスは、粉塵捕集手段によっ
てその第2ガス中に含まれるダストが捕集された後、た
とえば後続する熱需要設備に導かれる。このような第2
ガスにダストが含まれるのは、第1流動層熱交換器内で
各流動層を第1ガスが通過したとき、第1ガス中のダス
トが各流動層の熱媒体に付着し、あるいは熱媒体ととも
に第1流動層熱交換器に供給され、第1流動層熱交換器
から排出される熱回収後の第1ガス中に含まれるダスト
に比べて僅かであっても、第2流動層熱交換器から排出
される第2ガス中にダストが侵入してしまい、このよう
なダストを含む熱媒体を第1および第2流動層熱交換器
間で循環させるためである。このような粉塵捕集手段は
第1ガスに粉塵が含まれ、第2ガスに粉塵が含まれない
場合に限らず、第2ガスに粉塵が含まれ、第1ガスに粉
塵が含まれない場合も同様に、粉塵が含まれない第1ガ
スと熱媒体とが交流接触する第1流動層熱交換器から排
出される熱交換後の第1ガス中の粉塵を捕集するために
設けられる。このようにして含塵ガスとの熱交換に用い
られた熱媒体によって持ち込まれたダストを除去し、清
浄な高温のガスを得ることができる。
The present invention described in claim 10 provides the present invention according to claims 1 to 9
Any one of the first gas and the second gas is a dust-containing gas, and any one of the first and second fluidized beds in which the dust-containing gas is used. The uppermost fluidized bed of the heat exchanger is provided with dust collecting means for collecting and guiding dust from the one or the other gas from the uppermost stage of one of the other fluidized bed heat exchangers. I do. According to the present invention, one of the first and second gases is a dust-containing gas, and for convenience of explanation, the first gas is a dust-containing gas, and the second gas is a clean non-dust-containing gas such as air. Suppose that The first gas that is the dust-containing gas is supplied to the first fluidized bed heat exchanger, and the sensible heat is recovered by the heat medium. The high-temperature heat medium that has recovered the sensible heat is guided to the upper fluidized bed of the second fluidized-bed heat exchanger, and the heat medium is successively guided to the lower fluidized bed so that the dust-free second gas and heat are transferred. Exchange and the second gas is heated. The second gas discharged from the uppermost stage of the second fluidized bed heat exchanger is guided to, for example, a subsequent heat demanding facility after the dust contained in the second gas is collected by the dust collecting means. Such a second
The reason that the gas contains dust is that when the first gas passes through each fluidized bed in the first fluidized bed heat exchanger, dust in the first gas adheres to the heat medium of each fluidized bed, or the heat medium Is supplied to the first fluidized-bed heat exchanger together with the second fluidized-bed heat exchanger even if the amount is small compared to the dust contained in the first gas after heat recovery discharged from the first fluidized-bed heat exchanger. This is because dust enters the second gas discharged from the vessel, and the heat medium containing such dust is circulated between the first and second fluidized bed heat exchangers. Such a dust collecting means is not limited to the case where the first gas contains the dust and the second gas does not contain the dust, but the case where the second gas contains the dust and the first gas does not contain the dust. Similarly, the first gas containing no dust is provided to collect dust in the first gas after heat exchange discharged from the first fluidized bed heat exchanger in which the first medium and the heat medium come into contact with each other. In this manner, dust introduced by the heat medium used for heat exchange with the dust-containing gas can be removed, and a clean high-temperature gas can be obtained.

【0021】請求項11記載の本発明は、分散板上の熱
媒体を第1ガスによって流動化して、熱媒体の気密排出
手段を介して接続される複数段の流動層を形成する第1
流動層熱交換器と、分散板上の熱媒体を第2ガスによっ
て流動化して、熱媒体の気密排出手段を介して接続され
る複数段の流動層を形成する第2流動層熱交換器とを含
み、第1流動層熱交換器の最下段の流動層と、第2流動
層熱交換器の最上段の流動層とが、熱媒体の気密排出手
段によって接続され、第2流動層熱交換器の最下段の流
動層と、第1流動層熱交換器の最上段の流動層とが熱媒
体の気密排出手段を介して接続されて熱媒体の循環経路
が形成され、各流動層の圧力損失をそれぞれ検出する圧
力損失検出手段と、圧力損失検出手段の出力に応答し、
検出された圧力損失が予め定める値となるように、その
検出された圧力損失を生じている流動層から熱媒体を排
出する気密排出手段の流量を制御する制御手段とを設
け、熱媒体が圧力損失の予め定める値を生じる量未満だ
け分散板上に存在し、または熱媒体が分散板上に存在し
ない状態で、前記循環経路の途中に、熱媒体を供給して
ゆき、全ての流動層の各圧力損失が前記予め定める値に
なったとき、熱媒体の供給を停止し、次に、全ての気密
排出手段のうちの1つのみを、前記圧力損失の検出によ
って制御せずに、流量を予め定める値に設定し、かつ残
余の全ての気密排出手段を、前記圧力損失の検出によっ
て制御することを特徴とする熱交換装置の運転方法であ
る。本発明に従えば、第1および第2流動層熱交換器の
各分散板上に熱媒体が予め定める値の圧力損失を生じる
量未満だけ存在し、または熱媒体が分散板上に存在しな
い状態では、制御手段によって循環経路の途中から熱媒
体を供給してゆき、全ての流動層の各圧力損失が予め定
める値になったとき、前記熱媒体の供給を停止して、1
つの気密排出手段だけを流量が予め定める値になるまで
制御し、残余の全ての気密排出手段は各流動層の圧力損
失の検出値によって制御する。前記1つの気密排出手段
の流量を第1または第2流動層熱交換器から排出される
熱交換後の第1または第2ガスの温度に基づいて設定す
ることによって、第1および第2ガスを希望する温度付
近とすることができる。このようにして熱媒体の循環量
を予め設定した状態で、各流動層の圧力損失の検出値に
基づいて、第1および第2流動層熱交換器から排出され
る第1および第2ガスの温度管理を行うことができる。
したがって運転開始時には、熱媒体を第1および第2流
動層熱交換器の各分散板上に供給して流動層を形成し、
全ての流動層が形成された後は、各流動層の圧力損失を
一定にして、熱媒体の流量によって第1および第2ガス
の温度を制御することができるので、運転開始時から円
滑にかつ短時間で第1および第2ガスの温度を安定さ
せ、ダストを含む第1および第2ガスのいずれか一方か
ら熱回収して、第1および第2ガスのいずれか他方を加
熱し、清浄な高温ガスを得ることができる。
According to the eleventh aspect of the present invention, the heat medium on the dispersion plate is fluidized by the first gas to form a fluidized bed of a plurality of stages connected via the heat medium airtight discharge means.
A fluidized-bed heat exchanger, and a second fluidized-bed heat exchanger that fluidizes the heat medium on the distribution plate with the second gas to form a multi-stage fluidized bed that is connected through hermetic discharge means of the heat medium. Wherein the lowermost fluidized bed of the first fluidized bed heat exchanger and the uppermost fluidized bed of the second fluidized bed heat exchanger are connected by a hermetic discharge means for the heat medium, and the second fluidized bed heat exchanger The fluidized bed at the bottom of the vessel and the fluidized bed at the top of the first fluidized bed heat exchanger are connected via hermetic discharge means of the heat medium to form a circulation path for the heat medium, and the pressure of each fluidized bed is increased. Pressure loss detection means for detecting the loss, respectively, in response to the output of the pressure loss detection means,
Control means for controlling the flow rate of the airtight discharge means for discharging the heat medium from the fluidized bed in which the detected pressure loss occurs, so that the detected pressure loss becomes a predetermined value, In a state where the heat medium is not present on the dispersion plate by an amount that is less than a predetermined value of the loss or the heat medium is not present on the dispersion plate, the heat medium is supplied in the middle of the circulation path, and all the fluidized beds are discharged. When each pressure loss reaches the predetermined value, the supply of the heat medium is stopped, and then only one of all hermetic discharge means is controlled without detecting the pressure loss, and the flow rate is reduced. A method for operating a heat exchange device, wherein the method is set to a predetermined value and all remaining hermetic discharge means are controlled by detecting the pressure loss. According to the present invention, a state in which the heat medium is present on each of the first and second fluidized bed heat exchangers in an amount that causes less than a predetermined value of the pressure loss or the heat medium is not present on the first and second fluidized bed heat exchangers Then, the heat medium is supplied from the middle of the circulation path by the control means, and when the pressure loss of all the fluidized beds reaches a predetermined value, the supply of the heat medium is stopped, and
Only one hermetic discharge means is controlled until the flow rate reaches a predetermined value, and all remaining hermetic discharge means are controlled by the detected value of the pressure loss of each fluidized bed. By setting the flow rate of the one hermetic discharge means based on the temperature of the first or second gas after heat exchange discharged from the first or second fluidized bed heat exchanger, the first and second gases are It can be around the desired temperature. With the circulation amount of the heat medium set in advance in this way, the first and second gas discharged from the first and second fluidized bed heat exchangers based on the detected value of the pressure loss of each fluidized bed. Temperature control can be performed.
Therefore, at the start of operation, a heat medium is supplied onto each of the dispersion plates of the first and second fluidized bed heat exchangers to form a fluidized bed,
After all the fluidized beds have been formed, the pressure loss of each fluidized bed can be kept constant, and the temperatures of the first and second gases can be controlled by the flow rate of the heat medium, so that the operation can be performed smoothly and smoothly from the start of operation. The temperatures of the first and second gases are stabilized in a short time, heat is recovered from one of the first and second gases containing dust, and one of the first and second gases is heated to clean the other. Hot gas can be obtained.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の一形態の
熱交換装置41を示す系統図である。熱交換装置41
は、分散板42a,42b上の熱媒体を第1ガスによっ
て流動化して、熱媒体の第1気密排出手段43を介して
接続される複数段の流動層44a,44bを形成する第
1流動層熱交換器45と、分散板46a,46b上の熱
媒体を第2ガスによって流動化して、熱媒体の第2気密
排出手段47を介して接続される複数の流動層48a,
48bを形成する第2流動層熱交換器49と、第1流動
層熱交換器45の最下段の流動層44bおよび第2流動
層熱交換器49の最上段の流動層48aを接続して、第
1流動層熱交換器45の最下段の流動層44bから熱媒
体を第2流動層熱交換器49の最上段の流動層48aに
導く第3気密排出手段50と、第2流動層熱交換器49
の最下段の流動層48bおよび第1流動層熱交換器45
の最上段の流動層44aを接続し、第2流動層熱交換器
49の最下段の流動層48bから熱媒体を、第1流動層
熱交換器45の最上段の流動層44aに導く第4気密排
出手段51とを含む。
FIG. 1 is a system diagram showing a heat exchanger 41 according to an embodiment of the present invention. Heat exchange device 41
Is a first fluidized bed that fluidizes the heat medium on the dispersion plates 42a and 42b with the first gas to form a plurality of fluidized beds 44a and 44b connected via the first airtight discharge means 43 for the heat medium. The heat exchanger 45 and the heat medium on the dispersion plates 46a and 46b are fluidized by the second gas, and the plurality of fluidized beds 48a and 48a connected through the second airtight discharge means 47 for the heat medium.
The second fluidized bed heat exchanger 49 forming the second fluidized bed heat exchanger 49 is connected to the lowermost fluidized bed 44b of the first fluidized bed heat exchanger 45 and the uppermost fluidized bed 48a of the second fluidized bed heat exchanger 49. A third airtight discharge means 50 for guiding the heat medium from the lowermost fluidized bed 44b of the first fluidized bed heat exchanger 45 to the uppermost fluidized bed 48a of the second fluidized bed heat exchanger 49; Table 49
Of the lowermost fluidized bed 48b and the first fluidized bed heat exchanger 45
The fourth fluidized bed 44a of the first fluidized bed heat exchanger 45 is connected to the fourth fluidized bed 44a of the first fluidized bed heat exchanger 45. And a hermetic discharge means 51.

【0023】前記熱交換装置41はさらに、第1〜第4
気密排出手段43,47,50,51によって排出され
る熱媒体の流動層44a,48a,44b,48bの各
圧力損失ΔP1,ΔP2,ΔP3,ΔP4を、それぞれ
検出する第1〜第4圧力損失検出手段52〜55と、第
1〜第3圧力損失検出手段52〜54の出力に応答し、
検出された圧力損失ΔP1〜ΔP3が予め定める値ΔP
1a〜ΔP3aになるように、その検出された圧力損失
ΔP1〜ΔP3を有する流動層44a,48a,44b
からの熱媒体を排出する第1〜第3気密排出手段43,
47,50の流量を制御する第1〜第3制御手段56〜
58と、第1〜第4気密排出手段43,47,50,5
1のうち、いずれか1つの気密排出手段である第4気密
排出手段51によって排出される熱媒体の流量を、予め
定める値に設定する流量設定手段60とを含む。
The heat exchange device 41 further comprises first to fourth
First to fourth pressure loss detections for detecting the pressure losses ΔP1, ΔP2, ΔP3, ΔP4 of the fluidized beds 44a, 48a, 44b, 48b of the heat medium discharged by the airtight discharge means 43, 47, 50, 51, respectively. Means 52-55, and responding to the outputs of the first to third pressure loss detecting means 52-54,
The detected pressure loss ΔP1 to ΔP3 is a predetermined value ΔP
Fluidized beds 44a, 48a, 44b having the detected pressure losses ΔP1 to ΔP3 so as to be 1a to ΔP3a.
First to third airtight discharge means 43 for discharging the heat medium from
First to third control means 56 to control the flow rates of 47 and 50
58, first to fourth airtight discharge means 43, 47, 50, 5
And a flow rate setting means 60 for setting the flow rate of the heat medium discharged by the fourth airtight discharge means 51, which is any one of the airtight discharge means, to a predetermined value.

【0024】第1流動層熱交換器45は、直円筒状の円
筒部63と、円筒部63の下端部に連なる逆円錐台状の
円錐台部64と、円筒部63の上端開口部を塞ぐ上蓋部
65とを有する炉体66と、円錐台部64に形成され、
第1ガスが供給されるガス供給部67とを備える。これ
らの炉体66およびガス供給部67は、キャスタブル耐
火物から成る。
The first fluidized-bed heat exchanger 45 closes a straight cylindrical portion 63, an inverted truncated cone portion 64 connected to a lower end portion of the cylindrical portion 63, and an upper end opening of the cylindrical portion 63. A furnace body 66 having an upper lid portion 65 and a truncated cone portion 64 are formed,
A gas supply unit 67 to which the first gas is supplied. The furnace body 66 and the gas supply unit 67 are made of castable refractories.

【0025】炉体66内の空間は、前記2つの分散板4
2a,42bによって上部熱交換室68と、下部熱交換
室69と、風箱70とに仕切られる。ガス供給部67に
は、第1ガスとしてたとえば焼成炉からの約1000℃
のダストを含む排ガス、すなわち含塵ガスが供給され、
ガス供給部67に供給された第1ガスは円錐台部64内
の風箱70に導かれる。各分散板42a,42bには、
複数の透孔71a,71bがそれぞれ形成され、前記ガ
ス供給部67から風箱70内に導かれた第1ガスは、下
段の分散板42bの透孔71bを経て下部熱交換室69
内へ噴出し、さらに上段の分散板42aの透孔71aを
経て上部熱交換室68に噴出する。このようにして各分
散板42a,42bの透孔71a,71bを介して噴出
する高温の第1ガスによって熱媒体を流動化して、前記
流動層44a,44bをそれぞれ形成することができ
る。前記熱媒体は、熱によって変質および摩耗しないも
のが好ましく、たとえば粒径1〜5mmの硅砂、石灰石
および鉄粉などが用いられる。
The space in the furnace 66 is formed by the two dispersion plates 4
The upper heat exchange chamber 68, the lower heat exchange chamber 69, and the wind box 70 are partitioned by 2a and 42b. The gas supply part 67 has a first gas of, for example, about 1000 ° C. from a firing furnace.
Exhaust gas containing dust, that is, dust-containing gas is supplied,
The first gas supplied to the gas supply unit 67 is guided to the wind box 70 in the truncated cone 64. Each of the dispersion plates 42a and 42b has
A plurality of through holes 71a and 71b are respectively formed, and the first gas led into the wind box 70 from the gas supply unit 67 passes through the through holes 71b of the lower dispersion plate 42b and the lower heat exchange chamber 69.
Into the upper heat exchange chamber 68 through the through holes 71a of the upper dispersion plate 42a. In this manner, the heat medium is fluidized by the high-temperature first gas ejected through the through holes 71a, 71b of each of the dispersion plates 42a, 42b, so that the fluidized beds 44a, 44b can be respectively formed. The heat medium preferably does not deteriorate or wear due to heat. For example, silica sand, limestone, iron powder or the like having a particle size of 1 to 5 mm is used.

【0026】第2流動層熱交換器49は、直円筒状の円
筒部73と、円筒部73の下端部に連なる逆円錐台状の
円錐台部74と、円筒部73の上端開口部を塞ぐ上蓋部
75とを有する炉体76と、円錐台部74に形成され、
たとえば常温の空気である第2ガスが供給されるガス供
給部77とを有する。
The second fluidized bed heat exchanger 49 closes a straight cylindrical portion 73, an inverted truncated cone portion 74 connected to a lower end portion of the cylindrical portion 73, and an upper end opening of the cylindrical portion 73. A furnace body 76 having an upper lid portion 75, and a truncated cone portion 74,
For example, it has a gas supply unit 77 to which a second gas that is air at room temperature is supplied.

【0027】炉体76内の空間は、前記2つの分散板4
6a,46bによって上部熱交換室78と、下部熱交換
室79と、風箱80とに仕切られる。前記ガス供給部7
7に第2ガスが供給されると、この第2ガスは円錐台部
74の風箱80内に導かれ、下段の分散板46bの透孔
81bを通過して下部熱交換室79内に噴出し、さらに
上段の分散板46aの透孔81aを通過して上部熱交換
室78内に噴出し、各分散板46a,46b上の熱媒体
を流動化して前記流動層48a,48bをそれぞれ形成
する。
The space inside the furnace body 76 accommodates the two dispersion plates 4
The upper heat exchange chamber 78, the lower heat exchange chamber 79, and the wind box 80 are partitioned by 6a and 46b. The gas supply unit 7
7, the second gas is guided into the wind box 80 of the truncated cone portion 74, passes through the through hole 81b of the lower dispersion plate 46b, and is ejected into the lower heat exchange chamber 79. Then, the heat is blown out into the upper heat exchange chamber 78 through the through holes 81a of the upper dispersion plate 46a, and the heat medium on each of the dispersion plates 46a and 46b is fluidized to form the fluidized beds 48a and 48b, respectively. .

【0028】前記第1流動層熱交換器45の上段の流動
層44aを形成する熱媒体は、シュート106、第1気
密排出手段43およびシュート107を介して下段の流
動層44bに導かれる。また第2流動層熱交換器49に
おいて、上段の流動層48aを形成する上段の分散板4
6a上の熱媒体は、シュート109、前記第2気密排出
手段47およびシュート110を介して下段の分散板4
6b上に導かれる。
The heat medium forming the upper fluidized bed 44a of the first fluidized bed heat exchanger 45 is guided to the lower fluidized bed 44b via the chute 106, the first airtight discharge means 43 and the chute 107. In the second fluidized bed heat exchanger 49, the upper dispersion plate 4 forming the upper fluidized bed 48a
The heat medium on the lower dispersion plate 4a passes through the chute 109, the second hermetic discharge means 47 and the chute 110.
6b.

【0029】第1流動層熱交換器45の下段の分散板4
2b上で流動層44bを形成する熱媒体は、シュート8
3、前記第3気密排出手段50およびシュート84によ
って、第2流動層熱交換器49の上段の分散板46a上
に形成される流動層48aに、その界面よりも上方から
投入される。第2流動層熱交換器49の下段の分散板4
6b上で流動層48bを形成する熱媒体は、シュート8
5、前記第4気密排出手段51、シュート86、輸送手
段87、熱媒体供給源90、およびシュート88を介し
て、第1流動層熱交換器45の上段の流動層44aにそ
の界面よりも上方から投入される。輸送手段87の上端
部には、熱媒体投入シュート89を介して熱媒体を供給
する熱媒体供給源90が設けられ、熱媒体を前記シュー
ト88に供給することができる。
The lower dispersion plate 4 of the first fluidized bed heat exchanger 45
The heat medium that forms the fluidized bed 44b on 2b
3. The third hermetic discharge means 50 and the chute 84 feed the fluidized bed 48a formed on the upper dispersion plate 46a of the second fluidized bed heat exchanger 49 from above the interface. Dispersion plate 4 in lower stage of second fluidized bed heat exchanger 49
The heat medium that forms the fluidized bed 48b on the
5. The fluidized bed 44a in the upper stage of the first fluidized bed heat exchanger 45 is located above the interface through the fourth hermetic discharge means 51, the chute 86, the transport means 87, the heat medium supply source 90, and the chute 88. It is thrown in from. A heat medium supply source 90 that supplies a heat medium via a heat medium input chute 89 is provided at the upper end of the transport means 87, and the heat medium can be supplied to the chute 88.

【0030】図2は、熱媒体供給源90の具体的構成を
示す正面図である。熱媒体供給源90は、前記輸送手段
87より熱媒体が投入される熱媒体供給口91を有する
供給管路92と、供給管路92を介して供給される熱媒
体を、供給管路92が連なる一端部から他端部に向けて
移送するたとえばスクリューコンベアによって実現され
る移送手段93と、供給管路92から移送手段93の一
端部に供給された熱媒体を一定量だけ貯留する貯留部で
ある貯留ホッパ94と、移送手段93の他端部から熱媒
体を前記熱媒体投入シュート89に導くバイパスシュー
ト95と、熱媒体投入シュート89に介在され、運転開
始時に熱媒体を投入する際、および熱媒体を少量だけ補
給する際に開放して熱媒体投入シュート89の熱媒体の
通過を許容し、熱媒体の非供給時には、熱媒体投入シュ
ート89を遮断する開閉弁である第1開閉弁96と、前
記バイパスシュート95に介在され、第1および第2流
動層熱交換器45,49間の熱媒体の循環経路を形成し
て連続運転する際に、移送手段93によって連続的に熱
媒体を第1流動層熱交換器45に供給するために、バイ
パスシュート95の熱媒体の通過を許容し、または遮断
する第2開閉弁97と、移送手段93の前記一端部と、
貯留ホッパ94とを接続するシュート99に介在され、
移送手段93およびバイパスシュート95によって熱媒
体を供給する際には、シュート99を遮断して熱媒体の
貯留ホッパ94への通過を遮断し運転停止時に熱交換装
置内の熱媒体を貯留する際には、前記シュート99を開
放して供給管路92からの熱媒体をシュート99を介し
て貯留ホッパ94に導く第3開閉弁98とを有する。
FIG. 2 is a front view showing a specific configuration of the heat medium supply source 90. The heat medium supply source 90 is provided with a supply pipe 92 having a heat medium supply port 91 into which a heat medium is supplied from the transport means 87 and a heat medium supplied through the supply pipe 92. A transfer unit 93 which is realized by, for example, a screw conveyor for transferring from one end to the other end, and a storage unit for storing a fixed amount of the heat medium supplied from the supply pipe 92 to one end of the transfer unit 93. A certain storage hopper 94, a bypass chute 95 for guiding the heat medium from the other end of the transfer means 93 to the heat medium input chute 89, and a heat medium input chute 89 interposed between the heat transfer medium and the heat medium input chute 89, A first opening / closing valve which is opened to allow the passage of the heat medium through the heat medium input chute 89 when a small amount of the heat medium is supplied, and shuts off the heat medium input chute 89 when the heat medium is not supplied. When a continuous operation is performed by forming a circulation path of the heat medium between the first and second fluidized bed heat exchangers 45 and 49 interposed between the valve closing valve 96 and the bypass chute 95, the transfer means 93 continuously operates. In order to supply the heat medium to the first fluidized bed heat exchanger 45, a second on-off valve 97 that allows or shuts off the passage of the heat medium through the bypass chute 95, the one end of the transfer means 93,
Interposed in a chute 99 connecting the storage hopper 94,
When the heat medium is supplied by the transfer means 93 and the bypass chute 95, the chute 99 is shut off to cut off the passage of the heat medium to the storage hopper 94, and when the operation is stopped, the heat medium in the heat exchanger is stored. Has a third on-off valve 98 that opens the chute 99 and guides the heat medium from the supply pipe 92 to the storage hopper 94 via the chute 99.

【0031】前記貯留ホッパ94は、直円筒状の円筒部
101と、円筒部101の下端部に連なり、逆円錐台状
の円錐台部102と、円筒部101の上端部を塞ぎ、前
記シュート99が接合される上蓋部103とを有し、こ
のような貯留ホッパ94内に貯留される熱媒体を、所望
した分だけ前記第1開閉弁96を開いて運転開始時、第
1流動層熱交換器45に供給し、または熱媒体消耗時に
徐々に補給することができるように構成される。
The storage hopper 94 is connected to a cylindrical portion 101 having a straight cylindrical shape, a lower end portion of the cylindrical portion 101, an inverted truncated conical portion 102, and an upper end portion of the cylindrical portion 101. And a heat medium stored in the storage hopper 94. The heat medium stored in the storage hopper 94 is opened by the first opening / closing valve 96 by a desired amount. It is configured such that it can be supplied to the vessel 45 or can be gradually replenished when the heat medium is consumed.

【0032】上記の熱媒体供給源90の動作をまとめる
と、下記の表1のとおりである。
The operation of the heat medium supply source 90 is summarized in Table 1 below.

【0033】[0033]

【表1】 [Table 1]

【0034】本発明の実施の他の形態として、前記移送
手段93は、スクリューコンベアに代えて前記貯留ホッ
パ94が設けられる一端部よりも他端部側が低くなるよ
うに傾斜した中空のシュートを用いるようにしてもよ
い。
In another embodiment of the present invention, the transfer means 93 uses a hollow chute inclined so that the other end is lower than the one end where the storage hopper 94 is provided, instead of the screw conveyor. You may do so.

【0035】図3は、第1流動層熱交換器45の下段の
分散板42b付近の拡大断面図である。前記第1流動層
熱交換器45の炉体66の一部を構成する円筒部63に
は、前述したように複数の透孔71bを有する分散板4
2bが設けられる。このような分散板42bの各透孔7
1bを下から上へ通過して噴出する第1ガスによって、
分散板42b上には所定の層高の流動層44bが形成さ
れる。
FIG. 3 is an enlarged sectional view showing the vicinity of the lower dispersion plate 42b of the first fluidized bed heat exchanger 45. As described above, the dispersion plate 4 having the plurality of through-holes 71b is provided on the cylindrical portion 63 that constitutes a part of the furnace body 66 of the first fluidized-bed heat exchanger 45.
2b are provided. Each through hole 7 of such a dispersion plate 42b
1b passing from bottom to top and ejecting,
A fluidized bed 44b having a predetermined height is formed on the dispersion plate 42b.

【0036】円筒部63の炉壁には、図1に示すように
前記上段の流動層44aの界面111よりも上方のフリ
ーボート部に臨んで開口する熱媒体投入口112aが形
成される。この熱媒体投入口112aには、前記シュー
ト88が接続され、輸送手段87によって下から上へ輸
送されてきた熱媒体が再び前記シュート88を介して熱
媒体投入口112aから上段の流動層44aに投入さ
れ、あるいは運転開始時においては熱媒体供給源90の
熱媒体投入シュート89から前記シュート88を介して
熱媒体が投入される。このように熱媒体投入口112a
を流動層44aの界面111よりも上方に設けるのは、
熱媒体がスムースに流動層44aに投入できるためで、
加えて、熱媒体投入口112aの付着閉塞を防止できる
ためでもある。
As shown in FIG. 1, a heating medium inlet 112a is formed in the furnace wall of the cylindrical portion 63, and opens toward the free boat portion above the interface 111 of the upper fluidized bed 44a. The chute 88 is connected to the heat medium inlet 112a, and the heat medium transported upward from below by the transport means 87 is again transferred from the heat medium inlet 112a to the upper fluidized bed 44a via the chute 88. At the start of the operation or at the start of the operation, a heat medium is supplied from the heat medium supply chute 89 of the heat medium supply source 90 via the chute 88. Thus, the heat medium inlet 112a
Is provided above the interface 111 of the fluidized bed 44a.
Because the heat medium can be smoothly injected into the fluidized bed 44a,
In addition, this is because the adhesion blockage of the heat medium inlet 112a can be prevented.

【0037】また円筒部63の炉壁は、図3に示すよう
に下段の流動層44bの界面111よりも下方で前記流
動層44bに臨んで開口する熱媒体排出口113が形成
される。この熱媒体排出口113には、前記シュート8
3が接続され、第3気密排出手段50およびシュート8
4を介して流動層44bを形成する熱媒体を気密に第2
流動層熱交換器49の上段の流動層48a上に導くこと
ができる。このような第1流動層熱交換器45から第2
流動層熱交換器49への熱媒体の移送時において、第1
流動層熱交換器45には粉塵を含む第1ガスが供給され
るので、その粉塵は熱媒体とともに第2流動層熱交換器
49に導かれてしまう恐れがある。そのため、前記シュ
ート83には、圧縮ガス供給手段114からダストを含
まない清浄なガスが供給される。この圧縮ガスはたとえ
ば清浄な空気であり、シュート83内の空塔速度u
0は、分散板42b上の空塔速度ubの1.2〜3倍程
度に選ばれ、これによってシュート83内にダストが流
入することが防がれ、熱媒体だけを通過させることがで
きる。このような圧縮ガス供給手段114からの圧縮ガ
スは、シュート83に形成される圧縮ガス供給部115
の供給口116からシュート83内に噴射され、その圧
縮ガスは前記分散板42b上の流動層44bに向けて放
出される。このように圧縮ガス供給手段114によって
圧縮ガス供給部115の供給口116からシュート83
に供給された圧縮ガスが流動層44b側に導かれるの
は、シュート83ともう1つのシュート84との間に第
3気密排出手段50が介在され、これによってシュート
83からシュート84へのガスの通過が遮断されている
からである。
As shown in FIG. 3, the furnace wall of the cylindrical portion 63 is provided with a heat medium discharge port 113 which opens below the interface 111 of the lower fluidized bed 44b and faces the fluidized bed 44b. The heating medium outlet 113 is provided with the chute 8.
3 and the third airtight discharge means 50 and the chute 8
The heat medium forming the fluidized bed 44b is airtightly sealed through the second
The fluidized bed heat exchanger 49 can be guided on the upper fluidized bed 48a. From the first fluidized bed heat exchanger 45, the second
When transferring the heat medium to the fluidized bed heat exchanger 49, the first
Since the first gas containing dust is supplied to the fluidized bed heat exchanger 45, the dust may be led to the second fluidized bed heat exchanger 49 together with the heat medium. Therefore, a clean gas containing no dust is supplied from the compressed gas supply unit 114 to the chute 83. This compressed gas is, for example, clean air, and the superficial velocity u in the chute 83 is
0 is selected to be about 1.2 to 3 times the superficial velocity ub on the dispersion plate 42b. This prevents dust from flowing into the chute 83 and allows only the heat medium to pass through. The compressed gas from the compressed gas supply unit 114 is supplied to a compressed gas supply unit 115 formed on the chute 83.
Is injected into the chute 83 from the supply port 116, and the compressed gas is discharged toward the fluidized bed 44b on the dispersion plate 42b. Thus, the chute 83 is supplied from the supply port 116 of the compressed gas supply unit 115 by the compressed gas supply unit 114.
The compressed gas supplied to the fluidized bed 44b is guided to the fluidized bed 44b by a third airtight discharge means 50 interposed between the chute 83 and another chute 84, whereby the gas from the chute 83 to the chute 84 is This is because the passage is blocked.

【0038】図4は、第1気密排出手段43の具体的構
成を示す拡大断面図である。前記第1気密排出手段43
は、第1流動層熱交換器45の上段の流動層44aを形
成する熱媒体を下段の流動層44bに導くシュート10
6と107との間に介在され、ケーシング121内で矢
符A方向に回転駆動されるロータ122が設けられるロ
ータリバルブ123と、前記ロータ122を矢符A方向
に所定の回転速度で回転駆動するモータ124とを有す
るロータリフィーダによって実現される。
FIG. 4 is an enlarged sectional view showing a specific structure of the first hermetic discharge means 43. The first airtight discharge means 43
The chute 10 guides the heat medium forming the upper fluidized bed 44a of the first fluidized bed heat exchanger 45 to the lower fluidized bed 44b.
6 and 107, a rotary valve 123 provided with a rotor 122 rotatably driven in the direction of arrow A within the casing 121, and rotatably driving the rotor 122 in the direction of arrow A at a predetermined rotation speed. This is realized by a rotary feeder having a motor 124.

【0039】ケーシング121は、上段の流動層44a
側のシュート106のフランジ125にボルトおよびナ
ットなどによってフランジ接合されるフランジ126を
有する流入部127と、流入部127に連なり、前記ロ
ータ122が矢符A方向に回転可能に収納され、ロータ
122の水平な回転軸線と同軸をなす直円柱状のロータ
収納空間128を有するロータ収納部129と、ロータ
収納部129に連なり、ロータ122によって熱媒体が
導かれ、下段の流動層44b側のシュート107のフラ
ンジ130のボルトおよびナットなどによってフランジ
接合されるフランジ131を有する流出部132とを有
する。
The casing 121 includes an upper fluidized bed 44a.
An inflow portion 127 having a flange 126 flanged to the flange 125 of the side chute 106 with a bolt, a nut, or the like, and the rotor 122 connected to the inflow portion 127 so as to be rotatable in the arrow A direction. A rotor housing portion 129 having a right cylindrical rotor housing space 128 coaxial with the horizontal rotation axis, and a heat medium guided by the rotor 122 and connected to the rotor housing portion 129, the lower chute 107 on the side of the fluidized bed 44b on the lower side. An outflow portion 132 having a flange 131 which is flanged by a bolt and a nut of the flange 130 is provided.

【0040】ロータ122は、前記モータ124によっ
て矢符A方向に回転駆動される回転軸133と、この回
転軸133に周方向に等間隔をあけて放射状に設けられ
る複数のブレード134とを有する。このようなロータ
122の各ブレード134は、回転軸線から最も離れた
最外周部の端面135が、ロータ収納部129の内周面
136と熱媒体を噛込まずに回転し得る程度の僅かな間
隔をあけて形成されており、これによって上段の流動層
44a側のシュート106から下段の流動層44b側の
シュート107に熱媒体だけを導き、ガスの通過を遮断
することができる。
The rotor 122 has a rotating shaft 133 which is driven to rotate in the direction of arrow A by the motor 124, and a plurality of blades 134 radially provided on the rotating shaft 133 at equal intervals in the circumferential direction. Each of the blades 134 of the rotor 122 has such a small spacing that the outermost end face 135 farthest from the rotation axis can rotate without biting the heat medium with the inner peripheral face 136 of the rotor housing 129. This allows only the heat medium to be guided from the chute 106 on the upper fluidized bed 44a side to the chute 107 on the lower fluidized bed 44b side, thereby blocking the passage of gas.

【0041】前記ロータ122は、上段の流動層44a
側のシュート106から流入部127内に導かれる熱媒
体およびガスのうち、原料だけを周方向に隣接する各ブ
レード134間の貯留空間137内に貯留し、ロータ1
22の回転によってその貯留空間137が流出部132
内の空間に臨んだとき、貯留空間137内の熱媒体が流
出部132内に落下し、こうしてガスを通過させずに熱
媒体だけを下流側へ排出することができる。ロータ12
2の回転時に、前記ロータ収納部129の内周面136
と各ブレード134との間に熱媒体が噛込むことを防止
するために、流入部127のロータ122の回転方向下
流側である矢符A方向下流側の壁部138は、矢符A方
向とは逆方向に突出する噛込み防止片139が一体的に
形成される。このような噛込み防止片139は、いわゆ
る邪魔板として設けられ、粒径の大きな熱媒体の噛込み
を防止することができる。
The rotor 122 includes an upper fluidized bed 44a.
Of the heat medium and gas introduced into the inflow portion 127 from the chute 106 on the side, only the raw material is stored in the storage space 137 between the adjacent blades 134 in the circumferential direction.
The rotation of 22 causes the storage space 137 to move outflow section 132
When facing the internal space, the heat medium in the storage space 137 falls into the outflow portion 132, and thus only the heat medium can be discharged to the downstream side without passing gas. Rotor 12
2, the inner peripheral surface 136 of the rotor housing portion 129 is rotated.
In order to prevent the heat medium from being caught between the blades 134 and the blades 134, the downstream wall 138 in the arrow A direction, which is the downstream side in the rotation direction of the rotor 122 of the inflow portion 127, Are integrally formed with a biting prevention piece 139 projecting in the opposite direction. Such a biting prevention piece 139 is provided as a so-called baffle plate, and can prevent biting of a heat medium having a large particle diameter.

【0042】前記第2〜第4気密排出手段47,50,
51もまた、上記の第1気密排出手段43と同様な構成
を有し、重複を避けて説明は省略する。
The second to fourth airtight discharge means 47, 50,
51 also has the same configuration as the above-mentioned first hermetic discharge means 43, and description thereof will be omitted to avoid duplication.

【0043】図5は、本発明の実施の他の形態の第1気
密排出手段43aを示す拡大断面図である。本実施の形
態の第1気密排出手段43aは、第1流動層熱交換器4
5の上段の流動層44aからシュート106を経て供給
される熱媒体によるマテリアルシールによってガスの通
過を遮断し、熱媒体だけを下段の流動層44b側のシュ
ート107に導くLバルブ141と、このLバルブ14
1内に堆積した熱媒体を押すための押出し手段142と
を含む。Lバルブ141は、大略的にL状に屈曲した筒
体であって、上方に立上る立上り部143と、立上り部
143の下端部にほぼ直角に屈曲して連なり、水平に延
びる水平部144と、水平部144の前記立上り部14
3が連なる長手方向一端部とは反対側の他端部からほぼ
直角に屈曲して下方に延びる立下り部145とを有す
る。立上り部143の上端部にはフランジ146が形成
され、このフランジ146はシュート106の下端部に
形成されるフランジ125と、ボルトおよびナットなど
によってフランジ接合される。また立下り部145の下
端部ではフランジ147が形成され、このフランジ14
7はシュート107の上端部に形成されるフランジ13
1と、ボルトおよびナットなどによってフランジ接合さ
れる。このようなLバルブ141は、たとえば耐火構造
であって、各シュート106,107間に気密に接続さ
れる。
FIG. 5 is an enlarged sectional view showing a first hermetic discharge means 43a according to another embodiment of the present invention. The first hermetic discharge means 43a of the present embodiment includes a first fluidized bed heat exchanger 4
5, an L valve 141 that blocks the passage of gas by a material seal using a heat medium supplied from the upper fluidized bed 44a via the chute 106 and guides only the heat medium to the chute 107 on the lower fluidized bed 44b side; Valve 14
And pushing means 142 for pushing the heat medium deposited in the heating medium. The L valve 141 is a substantially L-shaped bent cylindrical body, and includes a rising portion 143 that rises upward, and a horizontal portion 144 that is bent and connected to the lower end portion of the rising portion 143 at a substantially right angle and extends horizontally. The rising portion 14 of the horizontal portion 144
3 has a falling part 145 which is bent substantially at a right angle and extends downward from the other end opposite to the one end in the longitudinal direction in which the three parts 3 are continuous. A flange 146 is formed at an upper end of the rising portion 143, and the flange 146 is flange-joined to a flange 125 formed at a lower end of the chute 106 by bolts and nuts. A flange 147 is formed at the lower end of the falling part 145, and the flange 147 is formed.
7 is a flange 13 formed at the upper end of the chute 107
1 and is flanged by bolts and nuts. Such an L valve 141 has a fireproof structure, for example, and is airtightly connected between the chutes 106 and 107.

【0044】上方のシュート106からLバルブ141
の立上り部143内に供給された熱媒体は、水平部14
4において立下り部145内の空間に臨む角部148か
ら上方に安息角φrを成す安息面149を形成して堆積
している。このようにしてLバルブ141内の水平部1
44から立上り部143にわたって堆積した熱媒体によ
ってマテリアルシールされ、上方のシュート106から
下方のシュート107へのガスの通過が防がれる。
From the upper chute 106 to the L valve 141
Heat medium supplied into the rising portion 143 of the horizontal portion 14
4, a repose surface 149 having a repose angle φ r is formed and deposited upward from a corner 148 facing the space in the falling portion 145. Thus, the horizontal portion 1 in the L valve 141
The material is sealed by the heat medium deposited from the top 44 to the rising portion 143, and the passage of gas from the upper chute 106 to the lower chute 107 is prevented.

【0045】このような状態で熱媒体だけを排出するた
めに、立上り部143の内壁面143aには、熱媒体の
安息面149に向けてガスを噴射するノズル部材150
が水平部144とほぼ平行に設けられる。このノズル部
材150に供給されるガスは、たとえばノズル部材15
0用に独立して設けられるブロア151からの常温の空
気であり、ノズル部材150とブロア151との間に介
在される流量調整弁200を開閉動作させて、ガス噴出
量の調整を容易に行うことができるように構成される。
また、仮想線205で示すように、ブロア151の代わ
りに圧縮空気を電磁弁206の開閉により間欠的に噴射
するように構成してもよい。前記ノズル部材150とブ
ロア151とを含んで、前記押出し手段142を構成し
ている。このようなノズル部材150から噴射されるガ
スの噴射量の設定は、後述するように、上段の流動層4
4aによる圧力損失に基づいて決定される。残余の第2
〜第4気密排出手段47,50,51もまた、上記の第
1気密排出手段43aと同様に構成されてもよい。
In order to discharge only the heat medium in such a state, a nozzle member 150 for injecting gas toward the repose surface 149 of the heat medium is provided on the inner wall surface 143a of the rising portion 143.
Are provided substantially parallel to the horizontal portion 144. The gas supplied to the nozzle member 150 is, for example, the nozzle member 15
This is air at room temperature from a blower 151 provided independently for zero, and the flow control valve 200 interposed between the nozzle member 150 and the blower 151 is opened and closed to easily adjust the gas ejection amount. It is configured to be able to.
Further, as shown by a virtual line 205, a configuration may be adopted in which compressed air is intermittently injected by opening and closing the electromagnetic valve 206 instead of the blower 151. The extruding means 142 includes the nozzle member 150 and the blower 151. As described later, the setting of the injection amount of the gas injected from the nozzle member 150 is performed in the upper fluidized bed 4.
It is determined based on the pressure loss according to 4a. The second of the remainder
The fourth to fourth hermetic discharge means 47, 50, 51 may also be configured in the same manner as the first hermetic discharge means 43a.

【0046】図6は、本発明の実施のさらに他の形態の
第1気密排出手段43bを示す拡大断面図である。本実
施の形態の第1気密排出手段43bは、上記のノズル部
材150に代えて、押圧棒152が設けられる。この押
圧棒152は直円柱状の耐熱性金属または成形された耐
火物から成り、水平部144と平行な軸線方向に駆動シ
リンダ153によって駆動され、駆動シリンダ153と
押圧棒152とを含んで、押出し手段154を構成して
いる。この駆動シリンダ153はたとえば複動高気圧シ
リンダであって、Lバルブ141内で安息角φrを成す
安息面149を形成して堆積した熱媒体を、押出棒15
2が立上り部143の内壁面143aからストロークS
Rだけ突出することによって、水平部144内の熱媒体
を押圧し、これによって安息面149が破壊されて熱媒
体が角部148を超えて立下り部145側へ押出され、
下方のシュート107内へ落下する。このような駆動シ
リンダ153のストロークSRおよび作動周期は、上記
の図5に示す押出し手段142と同様に、上段の流動層
44aによる圧力損失に基づいて決定される。このよう
な押圧棒152を用いる押出し手段154を採用した場
合には、前述の図5に示されるノズル部材150による
押出し手段142を採用した場合に比べて、押出し手段
154は、押圧棒152によってLバルブ141内に堆
積した熱媒体を押出すだけであるので、下段の流動層4
4bへ導かれる熱媒体の温度が低下するという不具合が
生じない。しかしながら駆動シリンダ153へ作動圧を
供給するための空気圧源を別途に必要とし、構成が大形
化してしまうという問題もある。残余の第2〜第4気密
排出手段47,50,51もまた、上記の第1気密排出
手段43bと同様に構成されてもよい。
FIG. 6 is an enlarged sectional view showing a first hermetic discharge means 43b according to still another embodiment of the present invention. The first airtight discharge means 43b of the present embodiment is provided with a pressing rod 152 instead of the nozzle member 150 described above. The pressing rod 152 is made of a heat resistant metal or a molded refractory in the shape of a right column, and is driven by a driving cylinder 153 in an axial direction parallel to the horizontal portion 144. Means 154 are constituted. The drive cylinder 153 is a double acting high pressure cylinder for example, a heat medium deposited to form a resting surface 149 forming a repose angle phi r in the L valve 141, the push rod 15
2 is the stroke S from the inner wall surface 143a of the rising portion 143.
By protruding by R, the heating medium in the horizontal portion 144 is pressed, whereby the resting surface 149 is broken, and the heating medium is pushed to the falling portion 145 side beyond the corner portion 148,
It falls into the lower chute 107. The stroke SR and the operation cycle of the drive cylinder 153 are determined based on the pressure loss caused by the upper fluidized bed 44a, similarly to the pushing means 142 shown in FIG. When the pushing means 154 using such a pressing rod 152 is adopted, the pushing means 154 is moved by the pushing rod 152 compared to when the pushing means 142 using the nozzle member 150 shown in FIG. Since it is only necessary to extrude the heat medium deposited in the valve 141, the lower fluidized bed 4
There is no problem that the temperature of the heat medium guided to 4b decreases. However, there is a problem that an air pressure source for supplying an operating pressure to the drive cylinder 153 is separately required, and the configuration becomes large. The remaining second to fourth hermetic discharge means 47, 50, 51 may also be configured similarly to the first hermetic discharge means 43b.

【0047】図7は、第1〜第4気密排出手段43,4
7,50,51の動作を制御するための制御装置161
の電気的構成を示すブロック図である。制御装置161
は、各圧力損失設定値ΔP1a,ΔP2a,ΔP3a,
ΔP4aおよび温度設定値T1aを設定する設定手段1
62と、各流動層44a,48a,44b,48bによ
る圧力損失を検出する第1〜第4圧力損失検出手段52
〜55と、第2流動層熱交換器45から排出されるガス
の温度T1を検出する温度検出器163と、中央演算処
理装置(略称CPU)によって実現される制御手段16
4と、制御手段164からの制御信号に応答して、第1
〜第4気密排出手段43,47,50,51にそれぞれ
備えられるモータ124,165,166,167に駆
動電力を供給して駆動する駆動手段168〜171とを
含む。
FIG. 7 shows first to fourth airtight discharge means 43 and 4.
Control device 161 for controlling operations of 7, 50 and 51
FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the embodiment. Control device 161
Are the pressure loss set values ΔP1a, ΔP2a, ΔP3a,
Setting means 1 for setting ΔP4a and temperature set value T1a
62 and first to fourth pressure loss detecting means 52 for detecting pressure loss due to each of the fluidized beds 44a, 48a, 44b, 48b.
55, a temperature detector 163 for detecting the temperature T1 of the gas discharged from the second fluidized-bed heat exchanger 45, and a control means 16 realized by a central processing unit (CPU).
4 and the first signal in response to the control signal from the control means 164.
To the fourth airtight discharge means 43, 47, 50, and 51, respectively.

【0048】同一のキー入力手段によって圧縮および流
量の設定値を入力することができるため、前記流量設定
手段60は、設定手段162に含まれてもよく、個別で
あってもよい。
Since the set values of the compression and the flow rate can be inputted by the same key input means, the flow rate setting means 60 may be included in the setting means 162 or may be individual.

【0049】前記制御手段164は、設定手段162に
よって設定された圧力損失設定値ΔP1a〜ΔP4a
と、第1〜第4圧力損失検出手段52〜55からの圧力
損失検出値ΔP1〜ΔP4とを比較して、圧力損失検出
値ΔP1〜ΔP4が圧力損失設定値ΔP1a〜ΔP4a
未満であれば、対応する駆動手段168〜171を減速
または停止するよう制御信号を出力し、各圧力損失検出
値ΔP1〜ΔP4が各圧力損失設定値ΔP1a〜ΔP4
aを超過すると、各駆動手段168〜171を増速また
は起動するよう制御信号を出力する。前記設定手段16
2によってたとえば圧力損失設定値ΔP4aに代えて温
度設定値T1aを設定したきには、制御手段164は温
度設定値T1aと温度検出器163による検出温度T1
とを比較して、温度検出値T1が温度設定値T1a未満
であれば減速信号または停止信号を駆動手段171に出
力し、また温度検出値T1が温度設定値T1aを超えた
ときには増速信号または駆動信号を駆動手段171に出
力する。駆動手段171は、前述のように制御手段16
4が温度検出器163からの温度検出値T1と設定手段
162による温度設定値T1aとを比較した結果、出力
される増速信号、駆動開始信号、減速信号および停止信
号にそれぞれ応答して第4気密排出手段51のモータ1
67の回転速度を制御する。このような温度検出器16
3による温度検出値T1および第1〜第4圧力損失検出
手段52〜55のいずれの検出値を採用するかは、設定
手段162によって切換えるようにしてもよく、さらに
温度検出器163および第1〜第4圧力損失検出手段5
2〜55の全ての検出値を採用して比較判定し、第1〜
第4気密排出手段43,47,50,51の作動ボタン
をプログラム化しておき、そのプログラムに従って制御
手段164からの制御信号を各駆動手段168〜171
に選択的に出力して、第1〜第4気密排出手段43,4
7,50,51を制御するようにしてもよい。
The control means 164 has the pressure loss set values ΔP1a to ΔP4a set by the setting means 162.
And the pressure loss detection values ΔP1 to ΔP4 from the first to fourth pressure loss detection means 52 to 55, and the pressure loss detection values ΔP1 to ΔP4 are compared with the pressure loss set values ΔP1a to ΔP4a.
If it is less than, a control signal is output so as to decelerate or stop the corresponding driving means 168 to 171, and each of the pressure loss detection values ΔP1 to ΔP4 becomes a corresponding one of the pressure loss set values ΔP1a to ΔP4.
If a is exceeded, a control signal is output to increase or activate each of the driving means 168 to 171. The setting means 16
For example, when the temperature set value T1a is set in place of the pressure loss set value ΔP4a by the control unit 164, the control means 164 sets the temperature set value T1a and the temperature T1 detected by the temperature detector 163.
If the detected temperature value T1 is less than the set temperature value T1a, a deceleration signal or a stop signal is output to the driving means 171. If the detected temperature value T1 exceeds the set temperature value T1a, an acceleration signal or a speed-up signal is output. The driving signal is output to the driving unit 171. The driving unit 171 is connected to the control unit 16 as described above.
4 compares the temperature detection value T1 from the temperature detector 163 with the temperature set value T1a by the setting means 162, and responds to the output speed increase signal, drive start signal, deceleration signal, and stop signal, respectively. Motor 1 of airtight discharge means 51
The rotation speed of 67 is controlled. Such a temperature detector 16
Which one of the temperature detection value T1 and the first to fourth pressure loss detection means 52 to 55 is to be adopted may be switched by the setting means 162, and the temperature detector 163 and the first to fourth pressure loss detection means 52 to 55 may be switched. Fourth pressure loss detecting means 5
A comparison judgment is made by adopting all the detection values of 2 to 55,
The operation buttons of the fourth hermetic discharge means 43, 47, 50, and 51 are programmed, and control signals from the control means 164 are transmitted according to the program.
To the first to fourth airtight discharge means 43, 4
7, 50 and 51 may be controlled.

【0050】図8は、熱交換装置41の動作を説明する
ためのフローチャートである。ステップa1で運転が開
始され、ステップa2で熱媒体供給源90によってシュ
ート88に熱媒体が投入される。この熱媒体の投入にあ
たっては、前述の図2に関連して述べたように、貯留ホ
ッパ94の上方に設けられる第3開閉弁98は閉じた状
態で熱媒体投入シュート89に介在される第1開閉弁9
6を開いて貯留ホッパから熱媒体を供給する。第2開閉
弁97は開いた状態で、流動層44a,44b,48
a,48bに順次所定量の熱媒体が滞留し、第4気密排
出手段51が排出を開始すれば、第1開閉弁96を閉じ
熱媒体の供給を停止するとともに、第4気密排出手段5
1から排出された熱媒体は輸送手段87を介して移動手
段93、バイパスシュート95および熱媒体投入シュー
ト89を経てシュート88から第1流動層熱交換器45
の上段の分散板42a上に連続して投入する。このとき
第1〜第4圧力損失検出手段52〜55は検出動作を開
始しており、第1〜第4気密排出手段43,47,5
0,51もまた、排出動作を開始している。
FIG. 8 is a flowchart for explaining the operation of the heat exchange device 41. The operation is started in step a1, and the heat medium is supplied to the chute 88 by the heat medium supply source 90 in step a2. When the heat medium is charged, as described with reference to FIG. 2 described above, the third opening / closing valve 98 provided above the storage hopper 94 is closed and the first opening / closing valve 98 is interposed in the heat medium charging chute 89. On-off valve 9
6 is opened to supply the heat medium from the storage hopper. When the second on-off valve 97 is open, the fluidized beds 44a, 44b, 48
When a predetermined amount of the heat medium stays in the order a and b and the fourth airtight discharge means 51 starts discharging, the first on-off valve 96 is closed to stop the supply of the heat medium, and the fourth airtight discharge means 5 is closed.
The heat medium discharged from the first fluidized bed heat exchanger 45 is transferred from a chute 88 via a transfer means 93, a bypass chute 95 and a heat medium input chute 89 via a transport means 87.
Continuously on the upper dispersion plate 42a. At this time, the first to fourth pressure loss detection means 52 to 55 have started the detection operation, and the first to fourth airtight discharge means 43, 47, 5 have been started.
0,51 have also begun the ejection operation.

【0051】このような状態で、前記熱媒体供給源90
は、熱媒体の供給動作を継続し、ステップa3で制御手
段164は第1〜第4圧力損失検出手段52〜55から
の各圧力損失検出値ΔP1〜ΔP4に基づいて、各圧力
損失検出値ΔP1〜ΔP4が設定手段162によってそ
れぞれ設定される圧力損失設定値ΔP1a〜ΔP4aと
なるように第1〜第4気密排出手段43,47,50,
51による熱媒体の供給量を制御する。
In this state, the heat medium supply source 90
Continues the supply operation of the heat medium, and in step a3, the control means 164 determines each pressure loss detection value ΔP1 based on the pressure loss detection values ΔP1 to ΔP4 from the first to fourth pressure loss detection means 52 to 55. To ΔP4 become the pressure loss set values ΔP1a to ΔP4a respectively set by the setting means 162, so that the first to fourth airtight discharge means 43, 47, 50,.
The amount of supply of the heat medium by 51 is controlled.

【0052】このような運転開始時における熱交換装置
41の立上げは、前記熱媒体供給源90による熱媒体の
供給動作に先立って、第1流動層熱交換器45にはガス
供給部67からダストを含む高温の排ガスが供給され、
また第2流動層熱交換器49には、ガス供給部77から
ブロアによって一定の流量で被加熱ガスとして常温の空
気が供給される。
The start-up of the heat exchange device 41 at the start of the operation as described above is performed before the heat medium supply source 90 supplies the heat medium to the first fluidized bed heat exchanger 45 from the gas supply unit 67. High temperature exhaust gas including dust is supplied,
In addition, room temperature air is supplied to the second fluidized bed heat exchanger 49 as a gas to be heated at a constant flow rate from the gas supply unit 77 by a blower.

【0053】輸送手段87によって前記熱媒体供給源9
0から供給された熱媒体は、第1流動層熱交換器45の
上段の流動層44a、下段の流動層44b、第2流動層
熱交換器49の上段の流動層48aおよび下段の流動層
48bをこの順序で循環して、第2流動層熱交換器49
から排出される被処理ガスの温度が徐々に上昇する。こ
のようにして各圧力損失検出手段52〜55による圧力
損失検出値ΔP1〜ΔP4が圧力設定値ΔP1a〜ΔP
4aになるように、第1〜第4気密排出手段43,4
7,50,51による排出量を制御する。
The heat medium supply source 9 is
The heat medium supplied from the first fluidized bed heat exchanger 45 includes an upper fluidized bed 44a, a lower fluidized bed 44b, a second fluidized bed heat exchanger 49, an upper fluidized bed 48a, and a lower fluidized bed 48b. Are circulated in this order, and the second fluidized-bed heat exchanger 49
The temperature of the gas to be treated discharged from is gradually increased. In this way, the pressure loss detection values ΔP1 to ΔP4 obtained by the pressure loss detection means 52 to 55 become the pressure set values ΔP1a to ΔP
4a, the first to fourth airtight discharge means 43, 4
7, 50 and 51 control the discharge amount.

【0054】ステップa4で、第1〜第4圧力損失検出
手段52〜55による圧力損失検出値ΔP1〜ΔP4
が、圧力損失設定値ΔP1a〜ΔP4aに達したか否か
が判断される。これらの圧力損失設定値ΔP1a〜ΔP
4aは、たとえば300mmAqに設定されており、達
していれば次のステップa5に移り、達していなければ
ステップa3に戻る。ステップa5では、流量設定手段
60によって第4気密排出手段51による流量を設定す
る。このような設定流量で排出する気密排出手段は、第
4気密排出手段51以外の第1〜第3気密排出手段4
3,47,50のいずれか1つを選択して、前記第4気
密排出手段51に代えて設定流量で排出動作させるよう
にしてもよい。
In step a4, the pressure loss detection values ΔP1 to ΔP4 obtained by the first to fourth pressure loss detection means 52 to 55
Is determined to have reached the pressure loss set values ΔP1a to ΔP4a. These pressure loss set values ΔP1a to ΔP1
4a is set to, for example, 300 mmAq, and if it has reached, it proceeds to the next step a5, and if not, it returns to step a3. At step a5, the flow rate setting means 60 sets the flow rate of the fourth hermetic discharge means 51. The first and third hermetic discharge means 4 other than the fourth hermetic discharge means 51 discharge air at such a set flow rate.
Any one of 3, 47, and 50 may be selected to perform the discharge operation at a set flow rate instead of the fourth airtight discharge means 51.

【0055】このようにして定常運転を継続した後、ス
テップa6で運転が終了すると、制御手段164による
第1〜第4気密排出手段43,47,50,51による
排出動作が解除されるとともに、第1〜第4圧力損失検
出手段52〜55による圧力損失の検出動作が解除さ
れ、全ての動作が終了する。
After the normal operation is continued in this manner, when the operation is completed in step a6, the discharging operation by the first to fourth hermetic discharging means 43, 47, 50, 51 by the control means 164 is released, and The operation of detecting the pressure loss by the first to fourth pressure loss detecting means 52 to 55 is released, and all the operations are completed.

【0056】上記のステップa5において、第4気密排
出手段51による流量は流量設定手段60によって設定
するようにしたけれども、本発明の実施の他の形態とし
て、第1流動層熱交換器45の排出管路に温度検出器1
63を設けて、この温度検出器163による検出温度T
1が高くなるほど第4気密排出手段51によって、第2
流動層熱交換器49の下段の流動層48bから第1流動
層熱交換器45の上段の流動層44aに供給される熱媒
体の流量Q4を増加するようにして、検出温度T1が設
定値T1aになるように制御してもよい。なお図9は、
第1流動層熱交換器45の排出管路の温度T1と第4気
密排出手段51によって排出される熱媒体の流量Q4と
の関係を示す。
In step a5, the flow rate of the fourth hermetic discharge means 51 is set by the flow rate setting means 60. However, as another embodiment of the present invention, the discharge rate of the first fluidized bed heat exchanger 45 is reduced. Temperature detector 1 in pipe
63, and a temperature T detected by the temperature detector 163.
1 is higher, the fourth hermetic discharge means 51
By increasing the flow rate Q4 of the heat medium supplied from the lower fluidized bed 48b of the fluidized bed heat exchanger 49 to the upper fluidized bed 44a of the first fluidized bed heat exchanger 45, the detected temperature T1 is set to the set value T1a. May be controlled so that Note that FIG.
The relationship between the temperature T1 of the discharge pipe of the first fluidized bed heat exchanger 45 and the flow rate Q4 of the heat medium discharged by the fourth hermetic discharge means 51 is shown.

【0057】また本発明の実施の他の形態として、第2
流動層熱交換器49の排気管路に温度検出器20を設け
て、第2流動層熱交換器49から排出されるガスの温度
T2を検出し、この温度T2が高くなるにつれて、第2
流動層熱交換器49の上段の流動層48aから下段の流
動層48bに導かれる熱媒体の流量Q3を減少させるよ
うにして、検出温度T2が設定値T2aになるように制
御してもよい。なお図10は、第2流動層熱交換器49
の排出管路の温度T2と第2気密排出手段47によって
排出される熱媒体の流量Q3との関係を示す。
As another embodiment of the present invention, the second embodiment
The temperature detector 20 is provided in the exhaust pipe of the fluidized bed heat exchanger 49 to detect the temperature T2 of the gas discharged from the second fluidized bed heat exchanger 49, and as the temperature T2 increases, the second temperature T2 increases.
The detected temperature T2 may be controlled to be the set value T2a by decreasing the flow rate Q3 of the heat medium guided from the upper fluidized bed 48a to the lower fluidized bed 48b of the fluidized bed heat exchanger 49. FIG. 10 shows the second fluidized bed heat exchanger 49.
The relationship between the temperature T2 of the discharge pipe and the flow rate Q3 of the heat medium discharged by the second hermetic discharge means 47 is shown.

【0058】図11は、本発明の実施のさらに他の形態
の熱交換装置41aを示す系統図である。前述の実施の
形態では、第1〜第4圧力損失検出手段52〜55は、
各流動層44a,44b,48a,48bの各界面より
も上方のフリーボート部の空間と、各分散板42a,4
2b,46a,46bよりも下方側の空間との間の差圧
に基づいて、各流動層44a,44b,48a,48b
および各分散板42a,42b,46a,46bによる
圧力損失を流動層による圧力損失として検出するように
したけれども、本発明の実施のさらに他の形態として、
各分散板42a,42b,46a,46bの上面近傍部
分と各流動層44a,44b,48a,48bの界面よ
りも上方の空間との間の差圧を測定して、流動層44
a,44b,48a,48bによる圧力損失を検出する
ように構成されてもよい。このように流動層だけによる
圧力損失に基づいて第1〜第4気密排出手段43,4
7,50,51による流量が制御されるので、各分散板
42a,42b,46a,46bにそれぞれ形成される
透孔71a,71b,81a,81bの目詰まりの影響
が含まれず、正確に流動層による圧力損失を検出し、こ
れによって各流動層44a,44b,48a,48bに
よる層高を制御して、ガスと熱媒体との交流接触時間を
制御して、所定の温度に制御することができる。
FIG. 11 is a system diagram showing a heat exchanger 41a according to still another embodiment of the present invention. In the above embodiment, the first to fourth pressure loss detecting means 52 to 55 are:
The space of the free boat portion above each interface between the fluidized beds 44a, 44b, 48a, 48b and the dispersion plates 42a, 4
Each of the fluidized beds 44a, 44b, 48a, 48b is based on a pressure difference between the space 2b, 46a, 46b and the space below.
And the pressure loss due to each of the dispersion plates 42a, 42b, 46a, 46b is detected as a pressure loss due to the fluidized bed. However, as still another embodiment of the present invention,
The pressure difference between the portion near the upper surface of each of the dispersion plates 42a, 42b, 46a, 46b and the space above the interface between the fluidized beds 44a, 44b, 48a, 48b is measured, and the fluidized bed 44 is measured.
a, 44b, 48a, and 48b may be configured to detect pressure loss. In this way, the first to fourth hermetic discharge means 43 and 4 are based on the pressure loss caused by the fluidized bed alone.
Since the flow rate is controlled by 7, 50, and 51, the influence of clogging of the through holes 71a, 71b, 81a, and 81b formed in each of the dispersion plates 42a, 42b, 46a, and 46b is not included, and the fluidized bed is accurately formed. Of the fluidized beds 44a, 44b, 48a, and 48b, thereby controlling the AC contact time between the gas and the heat medium, thereby controlling the temperature to a predetermined temperature. .

【0059】図12は、本発明の実施のさらに他の形態
の熱交換装置41bを示す系統図である。上記の各実施
の形態の輸送手段87は、バケットコンベアによって実
現するようにしたけれども、本発明の実施のさらに他の
形態では、空気輸送管175と、この空気輸送管175
の下端部から空気を供給するブロア176と、空気輸送
管175に介在され、第2流動層熱交換器49の下段の
流動層48bから熱媒体を負圧によって吸引するエジェ
クタ177と、空気輸送管175の上端部が接続される
捕集サイクロン178と、この捕集サイクロン178に
よって捕集された熱媒体が導かれるシュート88に介在
される気密排出手段179とによって構成される輸送手
段180が設けられる。前記気密排出手段179は、予
め定める一定の流量で排出動作されてもよく、あるいは
第4気密排出手段51の排出量に等しい流量で排出動作
させるようにしてもよい。
FIG. 12 is a system diagram showing a heat exchanger 41b according to still another embodiment of the present invention. The transport means 87 in each of the above embodiments is realized by a bucket conveyor, but in still another embodiment of the present invention, the air transport pipe 175 and the air transport pipe 175
A blower 176 for supplying air from the lower end of the second fluidized bed; an ejector 177 interposed in the air transport pipe 175 for sucking the heat medium from the lower fluidized bed 48b of the second fluidized bed heat exchanger 49 by negative pressure; A transport means 180 is provided which is constituted by a collecting cyclone 178 to which the upper end of the collecting cyclone 175 is connected, and an airtight discharging means 179 interposed in a chute 88 into which the heat medium collected by the collecting cyclone 178 is guided. . The hermetic discharge means 179 may perform a discharge operation at a predetermined constant flow rate, or may perform a discharge operation at a flow rate equal to the discharge amount of the fourth hermetic discharge means 51.

【0060】このような輸送手段180によれば、ブロ
ア176から空気輸送管175内に供給された加圧空気
によってエジェクタ177内には負圧が発生し、この負
圧によって第2流動層熱交換器49の下段の流動層48
bからシュート85および第4気密排出手段51によっ
てシュート86に排出された熱媒体を、短時間で捕集サ
イクロン178に導き、ブロア176によって空気輸送
管175内に供給された空気は外部へ排気され、捕集サ
イクロン178によって捕集された熱媒体だけをシュー
ト88から第1流動層熱交換器45の上段の分散板42
a上に投入することができる。このようにして熱媒体は
空気輸送管175内を短時間で輸送されるので、放熱量
が少なくて済み、熱回収効率を向上することができる。
According to the transport means 180, a negative pressure is generated in the ejector 177 by the pressurized air supplied from the blower 176 into the air transport pipe 175, and the negative pressure causes the second fluidized bed heat exchange. Fluidized bed 48 in the lower part of the vessel 49
The heat medium discharged from b into the chute 86 by the chute 85 and the fourth airtight discharge means 51 is guided to the collection cyclone 178 in a short time, and the air supplied into the air transport pipe 175 by the blower 176 is exhausted to the outside. Only the heat medium collected by the collection cyclone 178 is transferred from the chute 88 to the upper dispersion plate 42 of the first fluidized bed heat exchanger 45.
a. Since the heat medium is transported in the air transport pipe 175 in a short time in this manner, the amount of heat radiation can be reduced, and the heat recovery efficiency can be improved.

【0061】図13は、本発明の実施のさらに他の形態
の熱交換装置41cを示す系統図である。なお、前述の
実施の形態と対応する部分には同一の参照符を付す。本
実施の形態では、第2流動層熱交換器49の上部に、排
気を導く排気管183が設けられ、この排気管183の
上端部には捕集サイクロン184が接続され、捕集サイ
クロン184によって捕集された熱媒体は、シュート1
85によって前述の輸送手段87に供給される。そのた
めシュート185には、気密排出手段186が設けられ
る。このような構成によって、第2流動層熱交換器49
から排出されるガス中に含まれる微細な粉粒状の熱媒体
を捕集サイクロン184によって捕集して、再び輸送手
段87に供給して第1流動層熱交換器49に戻すことが
でき、これによって熱媒体の消費量を低減することがで
き、また後続する被加熱ガス消費設備への熱媒体の漏洩
をなくし、あるいは少なくすることができる。また輸送
手段87に代えて、図12に示す輸送手段180を用い
てもよく、これによって熱回収効率を向上させることが
できる。
FIG. 13 is a system diagram showing a heat exchanger 41c according to still another embodiment of the present invention. Note that the same reference numerals are given to portions corresponding to the above-described embodiment. In the present embodiment, an exhaust pipe 183 for guiding exhaust gas is provided above the second fluidized bed heat exchanger 49, and a collecting cyclone 184 is connected to the upper end of the exhaust pipe 183. The collected heat medium is a chute 1
It is supplied by 85 to the transport means 87 described above. Therefore, the chute 185 is provided with an airtight discharge means 186. With such a configuration, the second fluidized bed heat exchanger 49
The fine and granular heat medium contained in the gas discharged from the gas is collected by the collection cyclone 184, supplied to the transport means 87 again, and returned to the first fluidized bed heat exchanger 49. As a result, the consumption of the heating medium can be reduced, and the leakage of the heating medium to the succeeding heated gas consuming equipment can be eliminated or reduced. Further, instead of the transporting means 87, a transporting means 180 shown in FIG. 12 may be used, whereby the heat recovery efficiency can be improved.

【0062】図14は、本発明の実施のさらに他の形態
の熱交換装置41dを示す系統図である。なお、前述の
実施の形態と対応する部分には同一の参照符を付す。本
実施の形態の熱交換装置41dは、第1流動層熱交換器
45dでは、上段の流動層44aを形成する円筒部63
aの空塔断面積が下段の流動層44bを形成する円筒部
63bの空塔断面積よりも小さく形成され、また第2流
動層熱交換器49dでは、下段の流動層48bを形成す
る円筒部73bの空塔断面積が上段の流動層48aを形
成する円筒部73aの空塔断面積よりも小さく形成され
る。このように第1流動層熱交換器45dにおいては、
上段の流動層44aが下段の流動層44bよりも断面積
が小さくなるように構成されるので、各流動層44a,
44bの温度に対応した適切な空塔速度に選ぶことがで
き、安定した流動層を形成して熱媒体の流量を安定さ
せ、第1および第2流動層熱交換器45d,49dの温
度を安定させることができる。また第2流動層熱交換器
49dにおいては、上段の流動層48aが下段の流動層
48bよりも断面積が大きく形成されるので、各流動層
48a,48bの温度に対応した適切な空塔速度に選ぶ
ことができ、安定した流動層を形成して熱媒体の流量を
安定させ、第1および第2流動層熱交換器45d,49
dの温度を安定させることができる。以上のような構成
によって安定した高い熱回収効率を達成することができ
る。
FIG. 14 is a system diagram showing a heat exchanger 41d according to still another embodiment of the present invention. Note that the same reference numerals are given to portions corresponding to the above-described embodiment. The heat exchange device 41d of the present embodiment is different from the first fluidized bed heat exchanger 45d in that the cylindrical portion 63 forming the upper fluidized bed 44a
The hollow tower cross-sectional area of a is formed smaller than the hollow tower cross-sectional area of the cylindrical section 63b forming the lower fluidized bed 44b, and in the second fluidized bed heat exchanger 49d, the cylindrical section forming the lower fluidized bed 48b is formed. The hollow tower cross-sectional area of 73b is formed smaller than the hollow tower cross-sectional area of the cylindrical portion 73a forming the upper fluidized bed 48a. Thus, in the first fluidized bed heat exchanger 45d,
Since the upper fluidized bed 44a is configured to have a smaller sectional area than the lower fluidized bed 44b, each fluidized bed 44a,
An appropriate superficial velocity corresponding to the temperature of 44b can be selected, a stable fluidized bed is formed, the flow rate of the heat medium is stabilized, and the temperatures of the first and second fluidized bed heat exchangers 45d, 49d are stabilized. Can be done. In the second fluidized bed heat exchanger 49d, the upper fluidized bed 48a has a larger cross-sectional area than the lower fluidized bed 48b, so that the appropriate superficial velocity corresponding to the temperature of each fluidized bed 48a, 48b is obtained. The first and second fluidized bed heat exchangers 45d, 49 form a stable fluidized bed and stabilize the flow rate of the heat medium.
The temperature of d can be stabilized. With the above configuration, a stable and high heat recovery efficiency can be achieved.

【0063】図15は、本件発明者の実験による流動層
の段数と出口ガス温度との関係を示すグラフである。横
軸は流動層の段数を示し、縦軸は各熱交換器の出口ガス
温度を示す。第1流動層熱交換器45に供給される第1
ガスは、重油を燃焼した5000Nm3/時×1000
℃のダストを含む排ガスであり、第2流動層熱交換器4
9に供給される第2ガスは、5000Nm3/時×20
℃の空気であり、熱媒体は硅砂を用いた。第1および第
2流動層熱交換器は同一構造とし、流動層の段数を増加
させながら熱媒体の流量を実線は6000kg/時、一
点鎖線は7500kg/時、破線は9000kg/時に
それぞれ変化させて第1流動層熱交換器から排出される
第1ガスの温度TGOと、第2流動層熱交換器49から排
出される第2ガスの温度TAOとを流動層の段数毎に測定
した。同図からもあきらかなように、流動層の段数を増
加するほど、また熱媒体の流量を増加するほど被加熱ガ
スである第2ガスの温度は高くなり、第1ガスの温度は
低くなることが確かめられた。このように、流動層の段
数を1段から4段にすることによって、第2ガスの温度
AOは約300°上昇させることができ、また第1ガス
の温度TGOは約300°低くなり、また熱媒体の流量を
増加すると、第1ガスの温度TGOは低下するが、第2ガ
ス温度温度TAOは上昇し、熱回収効率が向上することが
確認できた。
FIG. 15 is a graph showing the relationship between the number of stages of the fluidized bed and the outlet gas temperature in an experiment conducted by the present inventor. The horizontal axis indicates the number of stages of the fluidized bed, and the vertical axis indicates the outlet gas temperature of each heat exchanger. The first fluid supplied to the first fluidized bed heat exchanger 45
The gas was 5000 Nm 3 / hour x 1000 which burned heavy oil.
Exhaust gas containing dust at a temperature of 2 ° C.
The second gas supplied to No. 9 is 5000 Nm 3 / hour × 20
° C air, and the heat medium used was silica sand. The first and second fluidized bed heat exchangers have the same structure, and while increasing the number of fluidized beds, the flow rate of the heat medium is changed by 6000 kg / h for the solid line, 7500 kg / h for the dashed line, and 9000 kg / h for the broken line. The temperature T GO of the first gas discharged from the first fluidized bed heat exchanger and the temperature T AO of the second gas discharged from the second fluidized bed heat exchanger 49 were measured for each number of stages of the fluidized bed. As is clear from the figure, as the number of stages of the fluidized bed increases and the flow rate of the heat medium increases, the temperature of the second gas to be heated increases, and the temperature of the first gas decreases. Was confirmed. As described above, by changing the number of stages of the fluidized bed from one to four, the temperature T AO of the second gas can be increased by about 300 ° and the temperature T GO of the first gas can be reduced by about 300 °. When the flow rate of the heat medium was increased, the temperature T GO of the first gas was decreased, but the temperature T AO of the second gas was increased, and it was confirmed that the heat recovery efficiency was improved.

【0064】本発明の他の形態として、上述の形態にお
いて、各炉体66,76および貯留ホッパ94は、角形
であってもよい。
As another embodiment of the present invention, in the above-described embodiment, each of the furnace bodies 66 and 76 and the storage hopper 94 may be square.

【0065】[0065]

【発明の効果】請求項1記載の本発明によれば、第1流
動層熱交換器内では、第1ガスから顕熱が熱媒体に回収
され、この熱媒体は最上段の流動層から最下段の流動層
に移動して第2流動層熱交換器の最上段の流動層に導か
れ、さらにこの最上段の流動層の熱媒体は最下段の流動
層に導かれる。この第2流動層熱交換器内では、各流動
層によって熱媒体の顕熱が第2ガスによって回収され、
第2ガスが加熱される。このような第1および第2流動
層熱交換器間には、気密排出手段が介在されるので、第
1流動層熱交換器からダストを含む第1ガスが第2流動
層熱交換器に導かれることが防がれ、第2流動層熱交換
器内の第2ガスにダストが混入しない。このようにして
ダストを含む排ガスから熱回収して清浄な高温のガスを
得ることができる。しかも各流動層の圧力損失が圧力損
失検出手段によってそれぞれ検出され、この検出された
圧力損失に基づいて、流量制御手段は各気密排出手段の
流量を制御するように構成されるので、各流動層の層厚
を一定に保ち、第1ガスから熱回収した熱媒体によって
加熱される第2ガスの温度および流量を安定させること
ができる。
According to the first aspect of the present invention, in the first fluidized bed heat exchanger, sensible heat is recovered from the first gas to the heat medium, and the heat medium is transferred from the uppermost fluidized bed to the heat medium. It moves to the lower fluidized bed and is guided to the uppermost fluidized bed of the second fluidized bed heat exchanger, and the heat medium of this uppermost fluidized bed is guided to the lowermost fluidized bed. In the second fluidized bed heat exchanger, the sensible heat of the heat medium is recovered by the second gas by each fluidized bed,
The second gas is heated. Since the hermetic discharge means is interposed between the first and second fluidized bed heat exchangers, the first gas containing dust from the first fluidized bed heat exchanger is guided to the second fluidized bed heat exchanger. This prevents dust from entering the second gas in the second fluidized bed heat exchanger. In this way, heat can be recovered from the exhaust gas containing dust to obtain a clean high-temperature gas. Moreover, the pressure loss of each fluidized bed is detected by the pressure loss detecting means, respectively, and the flow rate control means is configured to control the flow rate of each airtight discharge means based on the detected pressure loss. Can be kept constant, and the temperature and flow rate of the second gas heated by the heat medium recovered from the first gas can be stabilized.

【0066】請求項2記載の本発明によれば、連続的に
熱媒体を供給する場合には、側路から循環経路内に熱媒
体を供給し、また運転中に循環経路内の熱媒体が少なく
なったときには、熱媒体供給源から第1ガスを放散また
は漏洩させずに熱媒体を補給することができるので、供
給量の相違によって熱媒体供給源と側路とを使い分けて
効率よく熱媒体を供給し、または補給することができ
る。
According to the second aspect of the present invention, when the heat medium is continuously supplied, the heat medium is supplied into the circulation path from the side path, and the heat medium in the circulation path is supplied during operation. When the amount of the heat medium becomes low, the heat medium can be supplied without dissipating or leaking the first gas from the heat medium supply source. Can be supplied or replenished.

【0067】請求項3記載の本発明によれば、第2ガス
は第1ガスと直接に接触せず、熱媒体によって加熱され
るので、第2流動層熱交換器から排出される第2ガスに
はダストが含まれず、清浄な高温のガスを得ることがで
きる。また第1ガスとして清浄な空気を用い、第2ガス
として含塵ガスを用いる場合も、第1および第2流動層
熱交換器間を熱媒体を循環させて、第2流動層熱交換器
によって第2ガスである含塵ガスから顕熱を回収して加
熱された熱媒体が第1流動層熱交換器に導かれ、第1ガ
スである清浄な空気を熱交換して加熱し、ダストを含ま
ない高温で清浄なガスを得ることができる。
According to the third aspect of the present invention, since the second gas is not directly in contact with the first gas but is heated by the heat medium, the second gas discharged from the second fluidized bed heat exchanger Contains no dust and can obtain clean high-temperature gas. Also, when using clean air as the first gas and using a dust-containing gas as the second gas, the heat medium is circulated between the first and second fluidized bed heat exchangers, and the second fluidized bed heat exchanger is used. The sensible heat is recovered from the dust-containing gas as the second gas, and the heated heat medium is guided to the first fluidized bed heat exchanger. A clean gas can be obtained at a high temperature that does not contain the gas.

【0068】請求項4記載の本発明によれば、熱媒体の
排出管路に噴出する圧縮ガスの排出管路内の流速が流動
層の空塔速度ubの1.2〜3.0倍に選ばれるので、
清浄な空気へのダストの混入を確実に防ぐことができ
る。
According to the fourth aspect of the present invention, the flow velocity of the compressed gas ejected to the heat medium discharge pipe in the discharge pipe is 1.2 to 3.0 times the superficial velocity ub of the fluidized bed. Because it is chosen,
It is possible to reliably prevent dust from being mixed into clean air.

【0069】請求項5記載の本発明によれば、第1およ
び第2流動層熱交換器の各分散板上で、熱媒体を確実に
流動化させて、第1および第2ガスと充分に熱交換さ
せ、第1および第2ガスの高い温度の流動層における第
1および第2ガスの空塔速度に基づいて、残余の流動層
の断面積を決定する必要がなくなり、これによって装置
を小形化して、第1および第2ガスの供給量を第1およ
び第2ガスの温度に応じて大きく変化させずに充分に熱
交換を行わせることができる。
According to the fifth aspect of the present invention, the heat medium is reliably fluidized on each of the dispersion plates of the first and second fluidized bed heat exchangers so that the first and second gases are sufficiently mixed with each other. Heat exchange, eliminating the need to determine the cross-sectional area of the remaining fluidized bed based on the superficial velocity of the first and second gases in the high temperature fluidized bed of the first and second gases, thereby miniaturizing the apparatus. Accordingly, the heat exchange can be sufficiently performed without changing the supply amounts of the first and second gases largely according to the temperatures of the first and second gases.

【0070】請求項6記載の本発明によれば、第1流動
層熱交換器の上段の流動層の断面積は下段の流動層の断
面積よりも小さく選ばれるので、各流動層の温度に対応
した適切な空塔速度にすることができるので、安定した
流動層を形成できる。これにより熱媒体の流量が安定
し、第1および第2ガスの温度を安定させることができ
る。このような第1流動層熱交換器に供給される第1ガ
スは、たとえば焼成炉から排出されるダストを含む高温
の排ガスであり、このような高温の第1ガスは先ず下段
の流動層を形成して熱媒体を加熱し、この下段の流動層
に供給される熱媒体は上段の流動層において、前記下段
の流動層で熱交換して温度が低下した第1ガスと熱交換
する。したがって上段の流動層を形成する予熱後の熱媒
体が下段の流動層に供給され、この下段における熱媒体
は、高温の第1ガスとの熱交換によってさらに温度が上
昇し、このようにして下段の流動層は上段の流動層より
も温度が高くなり、高温の熱媒体が第2流動層熱交換器
の上段の流動層に導かれる。
According to the present invention, the cross-sectional area of the upper fluidized bed of the first fluidized-bed heat exchanger is selected to be smaller than the cross-sectional area of the lower fluidized bed. Since a corresponding appropriate superficial velocity can be obtained, a stable fluidized bed can be formed. Accordingly, the flow rate of the heat medium is stabilized, and the temperatures of the first and second gases can be stabilized. The first gas supplied to such a first fluidized bed heat exchanger is, for example, a high-temperature exhaust gas containing dust discharged from a firing furnace, and such a high-temperature first gas firstly flows through a lower fluidized bed. The formed heating medium is heated, and the heating medium supplied to the lower fluidized bed exchanges heat in the upper fluidized bed with the first gas whose temperature has been reduced by the heat exchange in the lower fluidized bed. Therefore, the pre-heated heat medium forming the upper fluidized bed is supplied to the lower fluidized bed, and the heat medium in the lower step further rises in temperature due to heat exchange with the high-temperature first gas. Has a higher temperature than the upper fluidized bed, and the high-temperature heat medium is guided to the upper fluidized bed of the second fluidized-bed heat exchanger.

【0071】この第2流動層熱交換器では、上段の流動
層の断面積が下段の流動層の断面積よりも大きく、各流
動層の温度に対応した適切な空塔速度にすることができ
るので、安定した流動層を形成できる。これにより熱媒
体の流量が安定し、第1および第2ガスの温度を安定さ
せることができる。第2流動層熱交換器に供給される第
2ガスは、たとえば常温の空気であり、このような温度
の低い第2ガスによって下段の流動層で熱交換し、予熱
された第2ガスは第1流動層熱交換器の下段の流動層か
ら導かれる前記高温の熱媒体と熱交換して昇温される。
したがって上段の流動層の温度は下段の流動層の温度よ
りも高く、このようにして流動層において熱交換した高
温のダストを含まない第2ガスを得ることができる。
In the second fluidized bed heat exchanger, the sectional area of the upper fluidized bed is larger than the sectional area of the lower fluidized bed, so that an appropriate superficial velocity corresponding to the temperature of each fluidized bed can be obtained. Therefore, a stable fluidized bed can be formed. Accordingly, the flow rate of the heat medium is stabilized, and the temperatures of the first and second gases can be stabilized. The second gas supplied to the second fluidized-bed heat exchanger is, for example, normal-temperature air. The second gas having such a low temperature exchanges heat in the lower fluidized bed, and the preheated second gas is the second gas. 1 The fluidized bed heat exchanger exchanges heat with the high-temperature heat medium guided from the lower fluidized bed at the lower stage to raise the temperature.
Therefore, the temperature of the upper fluidized bed is higher than the temperature of the lower fluidized bed, and thus the second gas that does not contain high-temperature dust that has been heat-exchanged in the fluidized bed can be obtained.

【0072】請求項7記載の本発明によれば、制御手段
によって、1つの気密排出手段による熱媒体の流量が大
きくなるので、この気密排出手段によって排出された熱
媒体が供給される流動層の圧力損失が大きくなり、この
圧力損失は圧力損失検出手段によって検出され、その流
動層に対応して設けられる制御手段によって圧力損失検
出手段の出力に応答して、圧力損失の設定値になるよう
に気密排出手段の流量が大きくなるように制御される。
このようにして各流動層の圧力損失が一定となるよう
に、順次的に気密排出手段の流量が大きく設定され、熱
媒体の循環量が増加する。
According to the present invention, since the flow rate of the heat medium discharged by one airtight discharge means is increased by the control means, the fluidized bed to which the heat medium discharged by this airtight discharge means is supplied is provided. The pressure loss is increased, and the pressure loss is detected by the pressure loss detecting means, and the control means provided corresponding to the fluidized bed responds to the output of the pressure loss detecting means so that the pressure loss becomes a set value of the pressure loss. Control is performed so that the flow rate of the airtight discharge means is increased.
In this way, the flow rate of the airtight discharge means is sequentially set to be large so that the pressure loss of each fluidized bed becomes constant, and the circulation amount of the heat medium increases.

【0073】したがって第1流量層熱交換器からの第1
ガスの温度が高くなったとき、熱媒体の循環量を増加し
て第1流動層熱交換器での熱回収量を増加して熱媒体を
第2流動層熱交換器の上段の流動層へ導き、第2流動層
熱交換器からの第2ガスの温度を大きく変化させること
なしに第1流動層熱交換器から排出される第1ガスの温
度変化をなくすことができる。
Accordingly, the first flow rate from the first flow bed heat exchanger
When the temperature of the gas increases, the circulation amount of the heat medium is increased to increase the heat recovery amount in the first fluidized bed heat exchanger and the heat medium is transferred to the upper fluidized bed of the second fluidized bed heat exchanger. As a result, it is possible to eliminate the temperature change of the first gas discharged from the first fluidized bed heat exchanger without greatly changing the temperature of the second gas from the second fluidized bed heat exchanger.

【0074】請求項8記載の本発明によれば、第2ガス
温度検出手段によって第2流動層熱交換器からの第2ガ
スの温度が検出され、この第2ガスの温度が低くなるに
つれて制御手段は1つの気密排出手段による熱媒体の流
量が大きくなるように制御する。したがって第1流動層
熱交換器での熱回収量が増加し、これによって第2流動
層熱交換器からの第2ガスの温度を高くすることができ
る。
According to the present invention, the temperature of the second gas from the second fluidized-bed heat exchanger is detected by the second gas temperature detecting means, and the control is performed as the temperature of the second gas decreases. The means controls the flow rate of the heat medium by one airtight discharge means to be large. Therefore, the amount of heat recovery in the first fluidized bed heat exchanger is increased, whereby the temperature of the second gas from the second fluidized bed heat exchanger can be increased.

【0075】請求項9記載の本発明によれば、第2流動
層熱交換器から排出される第2ガスの流量をも監視し
て、第2ガスの流量が増加してガス温度が低下したら、
1つの気密排出手段による熱媒体の流量が大きくなるよ
うに制御して、第1流動層熱交換器での熱回収量を増加
させる。これによって、第2ガスの流量が増加したとき
に、その第2ガスの温度が低くならないように制御する
ことができる。
According to the present invention, the flow rate of the second gas discharged from the second fluidized bed heat exchanger is also monitored, and if the flow rate of the second gas increases and the gas temperature decreases, ,
The amount of heat recovery in the first fluidized bed heat exchanger is increased by controlling the flow rate of the heat medium by one airtight discharge means to be large. Thus, when the flow rate of the second gas increases, control can be performed so that the temperature of the second gas does not decrease.

【0076】請求項10記載の本発明によれば、粉塵捕
集手段は第1ガスに粉塵が含まれ、第2ガスに粉塵が含
まれない場合に限らず、第2ガスに粉塵が含まれ、第1
ガスに粉塵が含まれない場合も同様に、粉塵が含まれな
い第1ガスと熱媒体とが交流接触する第1流動層熱交換
器から排出される熱交換後の第1ガス中の粉塵を捕集す
ることができるので、含塵ガスとの熱交換に用いられた
熱媒体によって持ち込まれたダストを除去し、清浄な高
温のガスを得ることができる。
According to the tenth aspect of the present invention, the dust collecting means is not limited to the case where the first gas contains dust and the second gas does not contain dust, but the second gas contains dust. , First
Similarly, when the gas does not contain dust, the dust in the first gas after the heat exchange discharged from the first fluidized bed heat exchanger in which the first gas not containing the dust and the heat medium are in AC contact with each other is removed. Since the dust can be collected, dust introduced by the heat medium used for heat exchange with the dust-containing gas can be removed, and a clean high-temperature gas can be obtained.

【0077】請求項11記載の本発明によれば、各流動
層の圧力損失を一定に制御しつつ、循環する熱媒体の流
量によって第1および第2ガスの温度を制御することが
できるので、運転開始時から円滑にかつ短時間で第1お
よび第2ガスの温度を安定させ、ダストを含む第1およ
び第2ガスのいずれか一方から熱回収して、第1および
第2ガスのいずれか他方を加熱し、清浄な高温ガスを得
ることができる。
According to the eleventh aspect of the present invention, the temperature of the first and second gases can be controlled by the flow rate of the circulating heat medium while the pressure loss of each fluidized bed is controlled to be constant. The temperature of the first and second gases is stabilized smoothly and in a short time from the start of the operation, and heat is recovered from one of the first and second gases containing dust, and any one of the first and second gases is recovered. The other can be heated to obtain a clean hot gas.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の一形態の熱交換装置41を示す
系統図である。
FIG. 1 is a system diagram showing a heat exchange device 41 according to an embodiment of the present invention.

【図2】熱媒体供給源90の具体的構成を示す正面図で
ある。
FIG. 2 is a front view showing a specific configuration of a heat medium supply source 90.

【図3】第1流動層熱交換器45の下段の分散板42b
付近の拡大断面図である。
FIG. 3 is a lower dispersion plate 42b of the first fluidized bed heat exchanger 45.
It is an expanded sectional view of a vicinity.

【図4】第1気密排出手段43の具体的構成を示す拡大
断面図である。
FIG. 4 is an enlarged sectional view showing a specific configuration of the first hermetic discharge means 43.

【図5】本発明の実施の他の形態の第1気密排出手段4
3aを示す拡大断面図である。
FIG. 5 shows a first airtight discharge means 4 according to another embodiment of the present invention.
It is an expanded sectional view showing 3a.

【図6】本発明の実施のさらに他の形態の第1気密排出
手段43bを示す拡大断面図である。
FIG. 6 is an enlarged sectional view showing a first hermetic discharge unit 43b according to still another embodiment of the present invention.

【図7】第1〜第4気密排出手段43,47,50,5
1の動作を制御するための制御装置161の電気的構成
を示すブロック図である。
FIG. 7 shows first to fourth hermetic discharge means 43, 47, 50, and 5;
FIG. 3 is a block diagram showing an electrical configuration of a control device 161 for controlling the operation of the first control device.

【図8】熱交換装置41の動作を説明するためのフロー
チャートである。
FIG. 8 is a flowchart for explaining the operation of the heat exchange device 41.

【図9】本発明の実施の他の形態の第1流動層熱交換器
45から排出されるガスの温度と第4気密排出手段51
の流量との関係を示すグラフである。
FIG. 9 shows the temperature of the gas discharged from the first fluidized bed heat exchanger 45 and the fourth hermetic discharge means 51 according to another embodiment of the present invention.
6 is a graph showing a relationship with a flow rate.

【図10】本発明の実施のさらに他の形態の第2流動層
熱交換器49から排出されるガスの温度と上段の流動層
48aから下段の流動層48bへの熱媒体の流量との関
係を示すグラフである。
FIG. 10 shows the relationship between the temperature of the gas discharged from the second fluidized bed heat exchanger 49 and the flow rate of the heat medium from the upper fluidized bed 48a to the lower fluidized bed 48b according to still another embodiment of the present invention. FIG.

【図11】本発明の実施のさらに他の形態の熱交換装置
41aを示す系統図である。
FIG. 11 is a system diagram showing a heat exchange device 41a according to still another embodiment of the present invention.

【図12】本発明の実施のさらに他の形態の熱交換装置
41bを示す系統図である。
FIG. 12 is a system diagram showing a heat exchange device 41b according to still another embodiment of the present invention.

【図13】本発明の実施のさらに他の形態の熱交換装置
41cを示す系統図である。
FIG. 13 is a system diagram showing a heat exchange device 41c according to still another embodiment of the present invention.

【図14】本発明の実施のさらに他の形態の熱交換装置
41dを示す系統図である。
FIG. 14 is a system diagram showing a heat exchange device 41d according to still another embodiment of the present invention.

【図15】本件発明者の実験による流動層の段数と出口
ガス温度との関係を示すグラフである。
FIG. 15 is a graph showing a relationship between the number of stages of a fluidized bed and an outlet gas temperature according to an experiment performed by the present inventor.

【図16】典型的な従来技術の熱交換器1を示す簡略化
した断面図である。
FIG. 16 is a simplified sectional view showing a typical prior art heat exchanger 1;

【図17】図16に示す第1流動層熱交換器4の最上段
の溢流管9a付近の拡大断面図である。
FIG. 17 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the top overflow pipe 9a of the first fluidized-bed heat exchanger 4 shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

41,41a〜41d 熱交換装置 42a,42b;46a,46b 分散板 43,43a,43b 第1気密排出手段 44a,44b;48a,48b 流動層 45,45d 第1流動層熱交換器 47 第2気密排出手段 49,49d 第2流動層熱交換器 50 第3気密排出手段 51 第4気密排出手段 52 第1圧力損失検出手段 53 第2圧力損失検出手段 54 第3圧力損失検出手段 55 第4圧力損失検出手段 56 第1制御手段 57 第2制御手段 58 第3制御手段 59 第4制御手段 60 設定手段 87,180 輸送手段 90 熱媒体供給源 41, 41a to 41d Heat exchangers 42a, 42b; 46a, 46b Dispersion plates 43, 43a, 43b First airtight discharge means 44a, 44b; 48a, 48b Fluidized beds 45, 45d First fluidized bed heat exchangers 47 Second airtightness Discharge means 49, 49d Second fluidized bed heat exchanger 50 Third airtight discharge means 51 Fourth airtight discharge means 52 First pressure loss detection means 53 Second pressure loss detection means 54 Third pressure loss detection means 55 Fourth pressure loss Detection means 56 First control means 57 Second control means 58 Third control means 59 Fourth control means 60 Setting means 87, 180 Transportation means 90 Heat medium supply source

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 分散板上の熱媒体を第1ガスによって流
動化して、熱媒体の気密排出手段を介して接続される複
数段の流動層を形成する第1流動層熱交換器と、 分散板上の熱媒体を第2ガスによって流動化して、熱媒
体の気密排出手段を介して接続される複数段の流動層を
形成する第2流動層熱交換器とを含み、 第1流動層熱交換器の最下段の流動層と、第2流動層熱
交換器の最上段の流動層とが、熱媒体の気密排出手段に
よって接続され、 第2流動層熱交換器の最下段の流動層と、第1流動層熱
交換器の最上段の流動層とが熱媒体の気密排出手段を介
して接続されて熱媒体の循環経路が形成され、前記気密
排出手段のいずれか1つの熱媒体の流量は、予め定める
値に設定され、 残余の全ての各気密排出手段が排出する熱媒体の流動層
の圧力損失をそれぞれ検出する圧力損失検出手段と、 圧力損失検出手段の出力に応答し、検出された圧力損失
が予め定める値になるように、その検出された圧力損失
を有する流動層からの熱媒体を排出する気密排出手段の
流量を制御する手段とを含むことを特徴とする熱交換装
置。
1. A first fluidized bed heat exchanger for fluidizing a heat medium on a dispersion plate by a first gas to form a plurality of fluidized beds connected through hermetic discharge means of the heat medium, A second fluidized bed heat exchanger that fluidizes the heat medium on the plate with the second gas to form a fluidized bed of a plurality of stages connected via hermetic discharge means of the heat medium. The lowermost fluidized bed of the second fluidized bed heat exchanger is connected to the lowermost fluidized bed of the second fluidized bed heat exchanger by the hermetic discharge means of the heat medium. , The uppermost fluidized bed of the first fluidized bed heat exchanger is connected via a heat medium airtight discharge means to form a circulation path of the heat medium, and the flow rate of any one of the heat medium of the airtight discharge means Is set to a predetermined value, and the pressure of the fluidized bed of the heat medium discharged by all remaining airtight discharge means Pressure loss detecting means for detecting the respective losses, in response to the output of the pressure loss detecting means, so that the heat medium from the fluidized bed having the detected pressure loss so that the detected pressure loss becomes a predetermined value. Means for controlling the flow rate of the hermetic discharge means for discharging.
【請求項2】 熱媒体の循環経路の途中には、 熱媒体の貯留部と、その貯留部からの熱媒体を供給/遮
断する開閉弁とを有する熱媒体供給源と、 熱媒体供給源に並行に設けられ、もう1つの開閉弁が介
在される側路とが、介在されることを特徴とする請求項
1記載の熱交換装置。
2. A heat medium supply source having a heat medium storage section, an on-off valve for supplying / cutting off the heat medium from the storage section, and a heat medium supply source in the middle of the heat medium circulation path. 2. The heat exchange device according to claim 1, wherein a side passage provided in parallel with another opening / closing valve is interposed.
【請求項3】 第1および第2ガスのいずれか一方が含
塵ガスであり、 この含塵ガスが用いられる第1および第2のいずれか一
方の流動層熱交換器の最下段の流動層から第1および第
2のいずれか他方の流動層熱交換器に気密排出手段を介
して排出される熱媒体の流路には、その流路の上端部寄
りに、その流路内の流速が前記最下段の流動層の空塔速
度ubを超える速度となるように圧縮ガスを吐出する圧
縮ガス供給手段が設けられることを特徴とする請求項1
または2記載の熱交換装置。
3. One of the first and second gases is a dust-containing gas, and the lowermost fluidized bed of one of the first and second fluidized-bed heat exchangers using the dust-containing gas. The flow path of the heat medium discharged through the airtight discharge means to the other one of the first and second fluidized bed heat exchangers has a flow velocity in the flow path near the upper end of the flow path. 2. A compressed gas supply means for discharging compressed gas so as to have a speed exceeding the superficial tower speed ub of the lowermost fluidized bed is provided.
Or the heat exchange device according to 2.
【請求項4】 圧縮ガス供給手段による圧縮ガスの吐出
速度は、熱媒体の流路内の流速が流動層の空塔速度ub
の1.2〜3.0倍に選ばれることを特徴とする請求項
3記載の熱交換装置。
4. The discharge speed of the compressed gas by the compressed gas supply means is such that the flow velocity of the heat medium in the flow path is the superficial velocity ub of the fluidized bed.
4. The heat exchange device according to claim 3, wherein the heat exchange device is selected to be 1.2 to 3.0 times.
【請求項5】 第1および第2流動層熱交換器は、複数
段の流動層をそれぞれ有し、各流動層は、その断面積が
最小流動化速度umf以上となるように、第1および第
2ガスの温度が熱媒体との熱交換によって低くなるにつ
れて小さく形成されることを特徴とする請求項1〜4の
いずれかに記載の熱交換装置。
5. The first and second fluidized bed heat exchangers each have a plurality of stages of fluidized beds, and each fluidized bed has a first and a second fluidized bed so that the cross-sectional area thereof is equal to or greater than the minimum fluidization speed umf. The heat exchange device according to any one of claims 1 to 4, wherein the second gas is formed to be smaller as the temperature of the second gas becomes lower by heat exchange with the heat medium.
【請求項6】 第1ガスの温度は、第2ガスの温度を超
える値であり、 第1および第2流動層熱交換器は、複数段の流動層をそ
れぞれ有し、 第1流動層熱交換器の流動層の断面積は、上段が下段よ
りも小さく形成され、第2流動層熱交換器の流動層の断
面積は、下段が上段よりも小さく形成されることを特徴
とする請求項5記載の熱交換装置。
6. The temperature of the first gas is a value exceeding the temperature of the second gas, the first and second fluidized bed heat exchangers each have a plurality of stages of fluidized beds, The cross-sectional area of the fluidized bed of the exchanger is formed such that the upper stage is smaller than the lower stage, and the cross-sectional area of the fluidized bed of the second fluidized bed heat exchanger is formed smaller than the upper stage. 5. The heat exchange device according to 5.
【請求項7】 第1ガスの顕熱を第2ガスによって回収
する熱交換装置であって、 第1流動層熱交換器からの熱交換後の第1ガスの温度を
検出する第1ガス温度検出手段と、 第1ガス温度検出手段の出力に応答し、予め設定された
温度になるように、検出される第1ガスの温度が高くな
るにつれて、前記1つの気密排出手段による熱媒体の流
量を大きく制御するもう1つの制御手段とを含むことを
特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の熱交換装
置。
7. A heat exchange device for recovering sensible heat of a first gas by a second gas, wherein the first gas temperature detects the temperature of the first gas after heat exchange from a first fluidized bed heat exchanger. Detecting means, in response to the output of the first gas temperature detecting means, the flow rate of the heat medium by the one hermetic discharge means as the detected temperature of the first gas increases so as to become a preset temperature. The heat exchange device according to any one of claims 1 to 6, further comprising another control means for largely controlling the temperature.
【請求項8】 第1ガスの顕熱を第2ガスによって回収
する熱交換装置であって、 第2流動層熱交換器からの熱交換後の第2ガスの温度を
検出する第2ガス温度検出手段と、 第2ガス温度検出手段の出力に応答し、予め設定された
温度になるように、検出される第2ガスの温度が低くな
るにつれて、前記1つの気密排出手段による熱媒体の流
量を大きく制御するもう1つの制御手段とを含むことを
特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の熱交換装
置。
8. A heat exchange device for recovering sensible heat of a first gas by a second gas, wherein a second gas temperature for detecting a temperature of the second gas after heat exchange from a second fluidized bed heat exchanger. Detecting means, in response to the output of the second gas temperature detecting means, the flow rate of the heat medium by the one hermetic discharge means as the detected temperature of the second gas decreases so as to become a preset temperature. The heat exchange device according to any one of claims 1 to 6, further comprising another control means for largely controlling the temperature.
【請求項9】 第2ガスの流量を検出する第2ガス流量
検出手段をさらに含み、 前記もう1つの制御手段は、 第2ガス温度検出手段の出力に応答し、予め設定された
温度になるように、第2ガス流量検出手段によって検出
される流量が大きくなるにつれて、前記1つの気密排出
手段による熱媒体の流量を大きく設定することを特徴と
する請求項8記載の熱交換装置。
9. The apparatus further comprises a second gas flow rate detecting means for detecting a flow rate of the second gas, wherein the another control means responds to an output of the second gas temperature detecting means to attain a preset temperature. 9. The heat exchange device according to claim 8, wherein the flow rate of the heat medium by the one hermetic discharge unit is set to increase as the flow rate detected by the second gas flow rate detection unit increases.
【請求項10】 第1ガスおよび第2ガスのいずれか一
方が含塵ガスであり、この含塵ガスが用いられる第1お
よび第2のいずれか一方の流動層熱交換器の最上段の流
動層に、いずれか他方の流動層熱交換器の最上段からの
前記いずれか他方のガスから粉塵を捕集して導く粉塵捕
集手段が設けられることを特徴とする請求項1〜9のい
ずれかに記載の熱交換装置。
10. The method according to claim 1, wherein one of the first gas and the second gas is a dust-containing gas, and the uppermost one of the first and second fluidized-bed heat exchangers using the dust-containing gas. The bed is provided with dust collecting means for collecting and guiding dust from the other one of the gases from the uppermost stage of the other one of the fluidized bed heat exchangers. A heat exchange device according to any one of the above.
【請求項11】 分散板上の熱媒体を第1ガスによって
流動化して、熱媒体の気密排出手段を介して接続される
複数段の流動層を形成する第1流動層熱交換器と、 分散板上の熱媒体を第2ガスによって流動化して、熱媒
体の気密排出手段を介して接続される複数段の流動層を
形成する第2流動層熱交換器とを含み、 第1流動層熱交換器の最下段の流動層と、第2流動層熱
交換器の最上段の流動層とが、熱媒体の気密排出手段に
よって接続され、 第2流動層熱交換器の最下段の流動層と、第1流動層熱
交換器の最上段の流動層とが熱媒体の気密排出手段を介
して接続されて熱媒体の循環経路が形成され、各流動層
の圧力損失をそれぞれ検出する圧力損失検出手段と、 圧力損失検出手段の出力に応答し、検出された圧力損失
が予め定める値となるように、その検出された圧力損失
を生じている流動層から熱媒体を排出する気密排出手段
の流量を制御する制御手段とを設け、 熱媒体が圧力損失の予め定める値を生じる量未満だけ分
散板上に存在し、または熱媒体が分散板上に存在しない
状態で、前記循環経路の途中に、熱媒体を供給してゆ
き、 全ての流動層の各圧力損失が前記予め定める値になった
とき、熱媒体の供給を停止し、 次に、全ての気密排出手段のうちの1つのみを、前記圧
力損失の検出によって制御せずに、流量を予め定める値
に設定し、かつ残余の全ての気密排出手段を、前記圧力
損失の検出によって制御することを特徴とする熱交換装
置の運転方法。
11. A first fluidized bed heat exchanger that fluidizes the heat medium on the dispersion plate with the first gas to form a plurality of fluidized beds connected through hermetic discharge means for the heat medium; A second fluidized bed heat exchanger for fluidizing the heat medium on the plate by the second gas to form a multi-stage fluidized bed connected through hermetic discharge means of the heat medium, The lowermost fluidized bed of the second fluidized bed heat exchanger is connected to the lowermost fluidized bed of the second fluidized bed heat exchanger by the hermetic discharge means of the heat medium. , The uppermost fluidized bed of the first fluidized bed heat exchanger is connected via a hermetic discharge means for the heated medium to form a circulation path for the heated medium, and pressure loss detection for detecting the pressure loss of each fluidized bed. Means, and the detected pressure loss becomes a predetermined value in response to the output of the pressure loss detecting means. Control means for controlling the flow rate of the hermetic discharge means for discharging the heat medium from the fluidized bed in which the detected pressure loss has occurred, and the heat medium is dispersed by an amount less than an amount that generates a predetermined value of the pressure loss. In the state where the heat medium is present on the plate or the heat medium is not present on the dispersion plate, the heat medium is supplied in the middle of the circulation path, and each pressure loss of all the fluidized beds has reached the predetermined value. When the supply of the heat medium is stopped, the flow rate is set to a predetermined value without controlling one of all the hermetic discharge means by detecting the pressure loss, and all of the remaining The method for operating a heat exchange device, wherein the airtight discharge means is controlled by detecting the pressure loss.
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CN116907255A (en) * 2023-07-13 2023-10-20 山东力净环保科技有限公司 Gas-driven countercurrent fluidized bed energy storage device and use method thereof

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