JPS58183937A - 急速流動化ベツド式反応方法及び反応炉 - Google Patents
急速流動化ベツド式反応方法及び反応炉Info
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- JPS58183937A JPS58183937A JP57220361A JP22036182A JPS58183937A JP S58183937 A JPS58183937 A JP S58183937A JP 57220361 A JP57220361 A JP 57220361A JP 22036182 A JP22036182 A JP 22036182A JP S58183937 A JPS58183937 A JP S58183937A
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- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
- B01J8/24—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
- B01J8/32—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with introduction into the fluidised bed of more than one kind of moving particles
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B31/00—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus
- F22B31/0007—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus with combustion in a fluidized bed
- F22B31/0046—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus with combustion in a fluidized bed for boilers of the shell type, e.g. with furnace box
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- F22B31/0084—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus with combustion in a fluidized bed with recirculation of separated solids or with cooling of the bed particles outside the combustion bed
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- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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- F23C3/006—Combustion apparatus characterised by the shape of the combustion chamber the chamber being arranged for cyclonic combustion
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は反応チェンノ４の上方領域に形成される乱流ガ
スの気柱を利用する数置された循環流動化べ、ド式反応
炉、すなわち急速流動化ぺ。 ド式反応炉及びその反応方法に関し、より詳細には、サ
イクロン粒子分離器を利用する急速流動化べ、ド式反応
炉及びこのようなサイクロン分離器を使用しない急速流
動化ベッド式反応炉に関する。 本発明は、特に、断熱流動化べ、ド式燃焼器、流動化べ
、ド弐がイラ及び流動化ベッド式ガス化器に適用される
０本明細書中及び添付の特許請求の範囲において使用さ
れる用ｓｒ断熱燃焼器」は内部に冷却手段を含壕彦い流
動化ベッド式燃焼器を指し、「ゲイラ」は浸漬式？イラ
、過熱器及び蒸発部の形態をとる内部熱吸収手段、及び
／又は節炭器熱交換表面を含む流動化ぺ。 ド式燃焼器を指す、断−熱流動化ぺ、ド式燃焼器の温度
は、通常は、燃焼に必要とされる化学量論上の空気量よ
りかなり多い加圧空気を使用することにより制御される
。これに対し、流動化ぺ、ド式メイラは余分な空気を殆
ど必要としないので、流動化ぺ、ド内に熱吸収手段を設
けなければならない、ｉた、流動化べ、ド式ガス化器は
、化学量論上の量より少ない量の空気を利用する。 固体粒子から成る流動化ぺ、ドの流動状態は、第１に粒
子の直径及び流動ガスの速ｔＫよって決まる。流動ガス
の速度が最低流動速度より遅く、流動数が約２からｌＯ
の範囲にあるような場合、粒子のべ、ドは「泡を形成す
る」状態にある。従来より、「流動化ぺ、ド」という用
語Ｖｉ泡形成方式で作動するものを指す、この流動モー
ドは、一般に１ぺ、ドの密度が比較的高く、ぺ、ド上面
の境界線は本質的に明瞭であり、煙道ガス中におけるベ
ッド構成粒子（固体）の同伴現象すなわち搬送は殆どな
く、従って固体の再循環はほぼ不要であることｔ特徴と
する。流動ガスの速度が泡形成レベルを越えてさらに高
くなると、ベッドの上面は徐々にあいまいになり、固体
の搬送量が増すので、ベッド内で一定の固体量を維持す
る九めに、粒子分離器、たとえばサイクロン分離器を使
用して固体を再循環することが必要となる。 固体返還の量は、流動ガスの速度と、返還が行々われる
地点とべ、ドとの間の距離とによって決まる。この距離
が伝達解除高さを上回っていれば、流動ガスが固体で「
飽和されている」場合と同様に、返還量は一定のレベル
に維持される。 流動ガスの速度が泡形成のレベルを越えると、ぺ、ドは
「乱流」と呼ばれる状態にな９、最終的には「急速」す
なわち「循環」状態となる。 ぺ、ドにおいて一定の固体量が維持され、且つ流動ガス
の速度が乱流レベルを越えて高くなると、べ、ドの密＆
は狭い速度範囲にわたって急激に低くなる。ベッドにシ
いて一定の固体量を維持すべき場合、固体の再循環すな
わち返還の量が「飽和状態」における返還量と等しくな
ければならないことは明らかである。 流動ガスの速度が前述のようなぺ、ｙ！！度の急激な低
下と関連する速度よシ低いとき、「飽和状態」において
返還量よりかなシ多い量で流る影響は目立良ない、泡形
成状態又は乱流状態において飽和状態の返還量を上回る
量で流動化ぺ、ドに固体を付加すると、単に、流動化べ
。 ドを収容する容器が連続的に補充されるだけであり、流
動化ぺ、ドの密度はほぼ一定のままである。しかしなが
ら、急速流動と関連する高速の流動ガスにおいては、流
動化ベッドの密度は明らかに固体飽和量の関数として変
化する。 急速流動化ぺ、ドでけ、高速で流動するガスと、ぺ、ド
の単位体積当た９の固体の表面との接触がより密接とな
る。また、急速流動化ぺ。 ドは、通常の流動化ベッドと比べて、スリ、プ速ｆ（す
なわち固体と流動ガスの相灼速度）が比較的高い。さら
に１急速流動化べ、ド式燃焼器において起こる燃焼プロ
セスは、従来の流動化ベッド式燃焼器において起こるも
のよシ一般に激しく、燃焼率も為い、さらに、急速流動
化べ、ドでは固体の再循環速度が速いため、燃焼器の高
さ全体にわたるａ度は本質的に均一である。 通常の流動化ぺ、ド式燃焼器に比べ、急速流動化べ、ド
式燃焼器の燃焼反応速度が速いため、急速流動化べ、ド
式燃焼器の燃焼温度を着しく低下することができる。た
とえば、燃焼領域に熱交換管を挿入するととＫより燃焼
温度を下げるようにしても良い１．燃焼温度を低下する
と、（１）メイラの熱交換表面全体を小さくすることが
でき、（２）耐火性ベッドライナを薄くすることができ
、（３）小型のサイクロン分離器を使用することができ
るので、急速流動化ぺ、ド式ダイラを構成するのに要す
るコスト全体を直接的に低減することができる。さらに
、先行技術の燃焼器とＶｉ異なり、このような低い燃焼
温度で湿った生物量材料を燃焼させることもできる。 以上挙げ次ように急速流動化ベッド式反応炉により数多
くの利点が得られるにもかかわらず、流動ガスに伴なっ
て搬送される固体を、ぺ、ドを急速流動状態に維持する
ために必要な速度で再循環させるために、必要とされる
きわめて大きな外部サイクロン分離器及び直径の大きな
スタンドパイプの製造・保守に多額の費用がかかるため
、このような反応炉は広く利用されるに至っていない。 この点に関して、燃焼器の固体・流動ガス同伴領域に（
すなわち流れに平行に）熱交換管壁を設けた急速流動化
ぺ、ド式燃焼器が先行技術において公知となっている。 このような燃焼器は、まず第１Ｋ、通常は大量の固体を
含むガスからの放射熱の伝達を利用している。 しかしながら、このような燃焼器は内容積をきわめて大
きくしな１ればならない上に、急速流動化ベッド式ゲイ
２においては燃焼反応速度をさらに高めることが望まし
いため、それに伴なって燃焼温度が下がり、製造コスト
を低減するためには、燃焼器を小聾化しなければならな
い。 従来、燃焼チェンバ内に乱流気柱を発生させるサイクロ
ン燃焼器は、低品質の石炭や、野菜くず等を含む様々な
固体材料を燃焼させるため□ に使用されてい友。この
ことは、たとえば、エヌ・シレ、ド（Ｎ、 Ｓｙｒ・ｄ
）、ジェイーエム・ビア（Ｊ、Ｍ、Ｂ・・ｒ）共１１ｒ
：ｙンパスチ璽ン・イン・スヮーリング・フロウズＸア
・レビユー」（コンノ奇スチＷン・アンドΦフレーム第
２３巻、１４３〜２０１ページ、１９７４年）にも記載
されている。しかしながら、このようなサイクロン燃焼
器は流動化べ、ドを使用しない。 従来のサイクロン燃焼器は比熱発生量は大きいが、次の
ような欠点ももっていた。（１）使用可能燃料の粒子サ
イズが０．２５インチに限られる（平行有効直径）：（
２）燃料の含水率は約３〜５チに限られる；（３）化学
量論上の燃焼に近い燃焼の場合、融点以下の燃焼温度を
制御することが全くできない：（４）場合によって、耐
火ライニングの侵貴が起こる。 たとえば、ソヮーズ（Ｓｏｗａｒｄｍ） の米国特許
第４．０７５．９５３号に記載されている通常の流動化
べ、ド式ごみ焼却炉システムはうず発生器を具備するが
、このシステムは先行技術のサイクロン燃焼器に匹敵す
る燃焼特性を示さない、より詳細には、比熱発生量は非
常に少なく（ｌ立方メートル当たり毎時約０．２ＸｌＯ
’キロカロリー）、スワール数
スの気柱を利用する数置された循環流動化べ、ド式反応
炉、すなわち急速流動化ぺ。 ド式反応炉及びその反応方法に関し、より詳細には、サ
イクロン粒子分離器を利用する急速流動化べ、ド式反応
炉及びこのようなサイクロン分離器を使用しない急速流
動化ベッド式反応炉に関する。 本発明は、特に、断熱流動化べ、ド式燃焼器、流動化べ
、ド弐がイラ及び流動化ベッド式ガス化器に適用される
０本明細書中及び添付の特許請求の範囲において使用さ
れる用ｓｒ断熱燃焼器」は内部に冷却手段を含壕彦い流
動化ベッド式燃焼器を指し、「ゲイラ」は浸漬式？イラ
、過熱器及び蒸発部の形態をとる内部熱吸収手段、及び
／又は節炭器熱交換表面を含む流動化ぺ。 ド式燃焼器を指す、断−熱流動化ぺ、ド式燃焼器の温度
は、通常は、燃焼に必要とされる化学量論上の空気量よ
りかなり多い加圧空気を使用することにより制御される
。これに対し、流動化ぺ、ド式メイラは余分な空気を殆
ど必要としないので、流動化ぺ、ド内に熱吸収手段を設
けなければならない、ｉた、流動化べ、ド式ガス化器は
、化学量論上の量より少ない量の空気を利用する。 固体粒子から成る流動化ぺ、ドの流動状態は、第１に粒
子の直径及び流動ガスの速ｔＫよって決まる。流動ガス
の速度が最低流動速度より遅く、流動数が約２からｌＯ
の範囲にあるような場合、粒子のべ、ドは「泡を形成す
る」状態にある。従来より、「流動化ぺ、ド」という用
語Ｖｉ泡形成方式で作動するものを指す、この流動モー
ドは、一般に１ぺ、ドの密度が比較的高く、ぺ、ド上面
の境界線は本質的に明瞭であり、煙道ガス中におけるベ
ッド構成粒子（固体）の同伴現象すなわち搬送は殆どな
く、従って固体の再循環はほぼ不要であることｔ特徴と
する。流動ガスの速度が泡形成レベルを越えてさらに高
くなると、ベッドの上面は徐々にあいまいになり、固体
の搬送量が増すので、ベッド内で一定の固体量を維持す
る九めに、粒子分離器、たとえばサイクロン分離器を使
用して固体を再循環することが必要となる。 固体返還の量は、流動ガスの速度と、返還が行々われる
地点とべ、ドとの間の距離とによって決まる。この距離
が伝達解除高さを上回っていれば、流動ガスが固体で「
飽和されている」場合と同様に、返還量は一定のレベル
に維持される。 流動ガスの速度が泡形成のレベルを越えると、ぺ、ドは
「乱流」と呼ばれる状態にな９、最終的には「急速」す
なわち「循環」状態となる。 ぺ、ドにおいて一定の固体量が維持され、且つ流動ガス
の速度が乱流レベルを越えて高くなると、べ、ドの密＆
は狭い速度範囲にわたって急激に低くなる。ベッドにシ
いて一定の固体量を維持すべき場合、固体の再循環すな
わち返還の量が「飽和状態」における返還量と等しくな
ければならないことは明らかである。 流動ガスの速度が前述のようなぺ、ｙ！！度の急激な低
下と関連する速度よシ低いとき、「飽和状態」において
返還量よりかなシ多い量で流る影響は目立良ない、泡形
成状態又は乱流状態において飽和状態の返還量を上回る
量で流動化ぺ、ドに固体を付加すると、単に、流動化べ
。 ドを収容する容器が連続的に補充されるだけであり、流
動化ぺ、ドの密度はほぼ一定のままである。しかしなが
ら、急速流動と関連する高速の流動ガスにおいては、流
動化ベッドの密度は明らかに固体飽和量の関数として変
化する。 急速流動化ぺ、ドでけ、高速で流動するガスと、ぺ、ド
の単位体積当た９の固体の表面との接触がより密接とな
る。また、急速流動化ぺ。 ドは、通常の流動化ベッドと比べて、スリ、プ速ｆ（す
なわち固体と流動ガスの相灼速度）が比較的高い。さら
に１急速流動化べ、ド式燃焼器において起こる燃焼プロ
セスは、従来の流動化ベッド式燃焼器において起こるも
のよシ一般に激しく、燃焼率も為い、さらに、急速流動
化べ、ドでは固体の再循環速度が速いため、燃焼器の高
さ全体にわたるａ度は本質的に均一である。 通常の流動化ぺ、ド式燃焼器に比べ、急速流動化べ、ド
式燃焼器の燃焼反応速度が速いため、急速流動化べ、ド
式燃焼器の燃焼温度を着しく低下することができる。た
とえば、燃焼領域に熱交換管を挿入するととＫより燃焼
温度を下げるようにしても良い１．燃焼温度を低下する
と、（１）メイラの熱交換表面全体を小さくすることが
でき、（２）耐火性ベッドライナを薄くすることができ
、（３）小型のサイクロン分離器を使用することができ
るので、急速流動化ぺ、ド式ダイラを構成するのに要す
るコスト全体を直接的に低減することができる。さらに
、先行技術の燃焼器とＶｉ異なり、このような低い燃焼
温度で湿った生物量材料を燃焼させることもできる。 以上挙げ次ように急速流動化ベッド式反応炉により数多
くの利点が得られるにもかかわらず、流動ガスに伴なっ
て搬送される固体を、ぺ、ドを急速流動状態に維持する
ために必要な速度で再循環させるために、必要とされる
きわめて大きな外部サイクロン分離器及び直径の大きな
スタンドパイプの製造・保守に多額の費用がかかるため
、このような反応炉は広く利用されるに至っていない。 この点に関して、燃焼器の固体・流動ガス同伴領域に（
すなわち流れに平行に）熱交換管壁を設けた急速流動化
ぺ、ド式燃焼器が先行技術において公知となっている。 このような燃焼器は、まず第１Ｋ、通常は大量の固体を
含むガスからの放射熱の伝達を利用している。 しかしながら、このような燃焼器は内容積をきわめて大
きくしな１ればならない上に、急速流動化ベッド式ゲイ
２においては燃焼反応速度をさらに高めることが望まし
いため、それに伴なって燃焼温度が下がり、製造コスト
を低減するためには、燃焼器を小聾化しなければならな
い。 従来、燃焼チェンバ内に乱流気柱を発生させるサイクロ
ン燃焼器は、低品質の石炭や、野菜くず等を含む様々な
固体材料を燃焼させるため□ に使用されてい友。この
ことは、たとえば、エヌ・シレ、ド（Ｎ、 Ｓｙｒ・ｄ
）、ジェイーエム・ビア（Ｊ、Ｍ、Ｂ・・ｒ）共１１ｒ
：ｙンパスチ璽ン・イン・スヮーリング・フロウズＸア
・レビユー」（コンノ奇スチＷン・アンドΦフレーム第
２３巻、１４３〜２０１ページ、１９７４年）にも記載
されている。しかしながら、このようなサイクロン燃焼
器は流動化べ、ドを使用しない。 従来のサイクロン燃焼器は比熱発生量は大きいが、次の
ような欠点ももっていた。（１）使用可能燃料の粒子サ
イズが０．２５インチに限られる（平行有効直径）：（
２）燃料の含水率は約３〜５チに限られる；（３）化学
量論上の燃焼に近い燃焼の場合、融点以下の燃焼温度を
制御することが全くできない：（４）場合によって、耐
火ライニングの侵貴が起こる。 たとえば、ソヮーズ（Ｓｏｗａｒｄｍ） の米国特許
第４．０７５．９５３号に記載されている通常の流動化
べ、ド式ごみ焼却炉システムはうず発生器を具備するが
、このシステムは先行技術のサイクロン燃焼器に匹敵す
る燃焼特性を示さない、より詳細には、比熱発生量は非
常に少なく（ｌ立方メートル当たり毎時約０．２ＸｌＯ
’キロカロリー）、スワール数
【燃焼器の入力・ダラメ
ータ及び排出・ヤツメータに関して、Ｓ＝（角運動量の
入力軸方向流束）／（Ｄ・／２×直線運動量の排出軸方
向流束）として定義される。Ｄ・は燃焼器のバーナスロ
ート直径である】は約０．０７以下である。 同様に、米国特許第４，１５９．０００号に記載される
従来の燃焼炉は接線方向に形成される空気流入口を使用
しているが、従来のサイクロン燃焼器のような燃焼特性
は示さない０例えば、レイノルズ数（本明細書及び特許
請求の範囲に記載されているレイノルズ数は、出口狭窄
部を通過するガスの流速及び出口狭窄部の直径を基にし
て算出したものである）及び比熱発生量は共に低い。 粒子状材料を燃焼させる九めの従来の、すなわち非循環
流動化ぺ、ド式反応炉においては、燃焼すべき材料は、
通常は燃料灰又は砂の粒状材料より成るぺ、ドに供給さ
れる。 本発明は、前述のような従来の急速（循環）流動化べ、
ド式反応炉とは大きく異なり、循環流動化べ、ド式反応
炉の上方領域（蒸気空間）内に加圧空気（以下「二次空
気」という）を接線方向に供給して大きな乱流気柱を形
成し、それにより反応速度を著しく高めると共に、サイ
クロン粒子分離器を不要とすることにより、先行技術の
問題点及び欠点を克服したものである。 本明細書中及び特許請求の範囲において使用される用ｌ
ＩＮ「′ｓ気中空間ケ、燃焼しなかった固体炭素の燃焼
に伴なって蒸気の燃焼が起こる循環流動化べ、ド式燃焼
器の領域を意味する。この領域は「７リーｚ−ド領域」
ともよばれている。 本発明の目的は、反応炉の円筒形に形成される上方領域
内において乱流気柱を利用することにより、先行技術の
循環流動化ベッド式反応炉に比べて、反応がより活発に
なり、従って反応速度が著しく改善され、反応温度が低
く（必要であれば）且つ比熱発生量が多い急速流動化ぺ
、ド式反応炉を提供することにある０本発明の付加的な
目的は、反応炉内の固体の循環を容易にすると共に、反
応ガスから固体を分離しやすくする円筒形の出口狭窄部
を有し、出口狭窄部から排出される反応ガスの固体含有
量がごく少ないような急速流動化ぺ、ド式反応炉を提供
するととＫある。 本発明のさらに別の目的は、所望のレベルで反応を完了
させる友めに必要な流動化ガスの滞留時間が短い反応炉
を提供することにある０本発明による流動化ぺ、ドを使
用する燃焼工程では、１立方メートル当たシ毎特約１５
０万キロカロリーを越える比熱発生量が得られるものと
考えられる。 以上のような利点により、本発明の循環流動化ベッド式
反応炉は従来に比べて着しく小型化することができ、従
って、循環に要するコストも著しく低減されている。こ
のことは、本発明を断熱燃焼器、？イン、ガス化器等に
適用した場合にもいえる。たとえば、本発明に従って構
成した燃焼器については内部の容積は数分の−でよく、
ｉ良、？インの場合には、伝熱表面は三分の−から五分
の−ですむものと思われる。 さらに、本発明によれば湿った生物量材料を先行技術の
場合より低い燃焼温度で燃焼させることができる。 本発明のさらに別の目的は、含水量が多く且つ粒子サイ
ズが広範囲にわ九って分布している、良とえば粒子サイ
ズが教書クロンから数十ンリメートル（有効直径）にわ
たるような可燃性材料を燃焼させる燃焼システムを提供
するととＫある。 本発明のさらに別の目的は、先行技術のｌイラシステム
に比べてバーナ負荷調整比が高く且つ始動が容易である
改良され九Ｉイラシステムを提供することにある。この
点に関して本発明の付加的な目的は、固体を冷却するた
めに循環流動化べ、げに隣接して別個の冷却流動化ぺ、
ドを提供することにある。冷却流動化ぺ、ドは、泡形成
方式で流動化され、その内部には、？イ２、過熱器、蒸
発器及び／又は節炭器コイルが浸漬されるのが好ましい
、これに伴なうさらに別の目的は、有効伝熱に必要とさ
れる熱交換表面をム全体（循環流動化ぺ、ド式反応炉及
び隣接する泡形成流動化ぺ、ド式熱交換器）において、
本発明のさらに別の目的は、従来り循環流動化ベッド式
反応炉の上方領域（蒸気空間）内で利用されていた垂直
の熱交換管壁を省略し、それによりシステムの製造コス
トをかなシ低減することである。 本発明によれば以上の目的を達成するために、以下に説
明する本発明のいくつかの実施例に示されるように、本
発明による急速流動化ぺ、ド式反応炉を運転する方法は
、（１）内面が円筒形に形成され、この円筒形の内面と
同心的に７２イメントされ且つ円筒形の内面よシ直径の
小さな出口狭窄部を有する上方領域と、下方領域とを有
し′、粒状の材料から成るぺ、ドを収容する流動化ぺ、
ド式反応炉を提供する工程と；（２）反応炉の下方領域
に反応させるべき物質を供給する工程と： （３）’下
方領域に形成された複数個の開口を介してＩＩの加圧空
気の流れを、粒状の材料を循環方式で流動化するのに十
分な速度で反応炉に供給することによシ、粒状の材料が
第１の加圧空気の流れに伴なわれて、上方の上方領域内
へ連続的に搬送されるようにする工程と：（４）円筒形
の内面に形成された少なくとも１つの開口を介して第２
の加圧空気の流れを反応炉の上方領域に接線方向に供給
し、反応炉の最大運転容量において、第２の加圧空気の
流れの量は、反応炉に供給される加圧空気の総量の約５
０−を越える工程と；（５）上方領域内において少なく
とも約０．６のスワール数と、少なくとも約１８０００
のレイノルズ数とを維持して、反応炉の反応速度を高め
且つ上方領域内に少なくとも１つの逆流ゾーンを形成す
る乱流気柱を上方領域内に提供し、粒状の材料の少なく
とも一部を反応炉の下方領域に戻す工程と；（６）反応
炉内部の粒状の材料のほぼ全ての量を維持しつつ、上方
領域内に存在する反応ガスを出口狭窄部を紅て反応炉か
ら排出させる工程とから成る。 一般に、本発明の方法は断熱モード又は非断熱モードで
実施される。断熱モードでは、供給される加圧空気の総
量目、化学量論上、燃焼に必要とされる量より多いか、
又は少ない（ガス化状態の場合）、非断熱モードにおい
ては、流動化ぺ、ビから熱を取除くために、べ、ド内に
熱交換表面が設けられる。 以上のような方法に加えて、本発明轄、さらに、（１）
内面が円筒形に形成されてお）、この円筒形の内面と同
心的に７２イメントされ且つ円筒形の内面より直径の小
さ、な出口狭窄部を有する上方領域と、下方領域とを有
し、粒状の材料から成るぺ、ドを収容する流動化べ、ド
式反応チェンバと；（２）反応チェンバの下方領域内に
反応させるべき物質を供給する手段と；（３）下′１５
領域に形成された複数個の開口を介して第１の加圧空気
の流れを、粒状の材料を循環方式で流動化するのに十分
な速度で反応チェンバに供給することにより、粒状の材
料の少なくとも一部が第１の加圧空気の流れに伴なわれ
て、上方の上方領域内へ連続的に搬送されるようにする
手段と；（４）円筒形の内面に形成された少なくともｌ
つの開口を介して第２の加圧空気の流れを反応チェンバ
の上方領域に接線方向に供給する手段とを具備する急速
流動化ベッド式反応炉をも含む。反応炉の最大運転容量
において、第２の加圧空気の流れの量は、反応炉に供給
される加圧空気の総量の約５０ｔｓより多い、第２の加
圧空気の流れは、上方領域内において、少なくとも約０
．６のスワール数と、少くとも約１８０００のレイノル
ズ数とを維持して、反応チェンバ内の反応速度を為め且
つ上方領域内に少なくとも１つの逆流ゾーンを形成する
乱流気柱を上方領域内に提供し、粒状の材料の少なくと
も一部を反応チェンバの下方領域に戻すように％また、
反応チェンバ内部の粒状の材料のほぼ全ての量を維持し
つつ、上方領域内に存在する反応ガスを出口狭窄部を経
て反応チェンバから排出させることができるように供給
され、反応チェンバも、これら２つの条件を満たすよう
に構成されている。 を詳細に説明する。 本発明の急速（循環）流動化ベッド式反応炉の好ましい
実施例の１つを第１図に示す、第１図に示されているよ
うに、本発明の反応炉は燃焼器１から構成される６本発
明のこの実施例によれば、燃焼器１は、下方領域１１に
粒状の材料から成る流動化ベッドを収容する流動化ベッ
ド式燃焼チェンバ１０を含む、下方領域１ノの内面はほ
ぼ円錐形に形成され、下方領域１１の底（ｄ）の横断面
の面積は、図示されているように、上方領域１８の横断
面の面積より小さいのが好ましい、以下によシ詳細に説
明するように、このような大きさと形状を採用すること
によシ、流動化ガスの流れが減少し、その結果、「二次
」空気が増すため、必要なスワール数を容易に得４こと
ができる０粒状のべ、ド材料は灰又は砂又はその他の不
活性材料であるのが好ましい。 粒状の材料は、酸素を含む加圧ガス（たとえば空気）に
よυ急速（循環）流動化方式で流動化される。以下、こ
の加圧空気を「−次」空気という、−次空気は、支持表
面１３全体に形成される複数個の開口Ｉ２を介して１つ
の流れとして供給される。以下によシ詳細に説明するよ
うに、燃焼器の最大運転容量において、開口１２を介し
て供給される一次空気の量は、燃焼チェンバ１０に供給
される空気の総量、すなわち燃焼工程に必要とされる空
気の総量の約５０チよシ少ないのが好ましい、開口Ｊｊ
＃ｉ、従来の加圧空気分配孔またはノズルであっても良
い。 加圧空気源、たとえば送風機１４は、支持表面１３の下
方にある！レナムチェンパ１５に空気を供給する。グレ
ナムチェンパ１５は開口１２に空気を供給する。燃焼チ
ェンバ１０から漂遊材料及び／又は凝集した灰郷の廃棄
物を取除くために、支持表面Ｉ３を買通する別の導管１
６が設けられている。 燃焼器１＃−ｉ、燃焼チェンバ１０の下方領域１１に入
口１７を介して可燃性の物質を供給する手段をさらに含
む。この実施例においては、供給手段は適切な従来の機
械的供給機構、すなわち空気圧式供給装置２０から成る
。可燃性の物質は、有効直径がかなシ大きい粒子（たと
えば２．５ ｅｘ ＠ ｇの石炭片又は約５ｍの木片）
であり、急速流動化ベッドの内部又は上方に導入される
。その後、この物質は、燃焼チェンバ１０の下方領域１
１内において、流動化ガス中の利用しうる自由酸素の量
によシ規定される限度内で完全乾燥、揮発、デクレピテ
ーシ、ン及び部分燃焼等の工程を経て処理される０粒状
のベッド材料の一部、燃焼しなかった燃料、揮発してガ
ス状となった物質、固体炭素及び灰は、煙道ガスにより
（すなわち煙道ガスに伴なわれて）上方の燃焼チェンバ
１０の上方領域１８内へ搬送される。燃焼チェンバ１０
内で行なわれる燃境工程の大半は上方領域１８内におい
て起こる。 先行技術の急速流動化ベッド式反応炉とは異クリ、本発
明による急速流動化ベッド式反応炉（Ｃおいては、煙道
ガス及びそれと共に搬送される粒状のべ、ド材料、燃焼
しなかった燃料、固体炭素、灰（固体）等を固体−ガス
分離器（九とえばサイクロン分離器）内に導く必要がな
い。 前述のように、煙道ガスに伴なわれて搬送される固体と
ガスは燃焼チェンバ１０の上方領域１１内へ導かれ、そ
こでさらに燃焼が起こる。 煙道ガスは、最終的には、後述のように上方領域１８よ
り横断面の面積が小さい円筒形の出口狭窄部５を介して
上方領域１８から排出される。 出口狭窄部５を設けることにより、粒状のベッド材料を
狭窄部を通って排出される煙道ガスから容易に分離でき
ると共に、燃焼チェンバ１０の内部において固体を容易
に循環させることができる。断熱燃焼器として作動させ
る場合、煙道ガスはその後処理熱供給源又はボイラに送
られるのが普通である。たとえば、燐成炉やベニア乾燥
機等に煙道ガスを送っても良い。 一般に良く知られているように、上昇するガスにより搬
送される粒子の量・は、ガスの流速の３乗又Ｆｉ４乗の
関数として決定される。従って、（＆）上昇するガスの
流れにおいて固体の最大飽和力領域１８内へ所望の量を
搬送するために十分な所望のレイルまで流動化ガスの垂
直方向の速度を上げることによシ、固体の反応表面を広
くすることができる。灰の粒子がある一定のサイズ分布
を示している燃料について、前述のようにガスの垂直方
向の速度は十分に速くなければならないが、以下に説明
するように上方領域Ｉ８の内面に設けられるのが好まし
い耐火ライナを、この領域における高い灰濃度により激
しく浸食する程に高速である必要はない、以下により詳
細に説明するように、上方領竣内で渦巻き流を得るため
に、上方領域１８の内面は円筒形に形成されている。 本発明によれば、燃焼チェンバ１０の上方領域１８に少
なくとも１つの開口１９、好ましく（・す少なくと本２
つの対向する開口１９を介して第２の加圧空気の流れ（
以下「二次」空気という）を接線方向に供給する手段が
設けられている。上方領域１８のいくつかの地点に複数
対の開口１９を設けるのがさらに好ましい、第１図に示
す有利な実施例においては、検数対の対向する開口が上
方領域１８全体に、縦に互いに離間して形成されている
。（第１図の横断面図には、片側の開口のみが示されて
いる。）この実施例において、加圧空気源、たとえば従
来の送風機１４け垂直のマニホルド２１等に二次空気を
供給する。以下にさらに詳細に説明するように、燃焼器
の最大運転容量において。 二次空気の貴社、燃焼器１に供給される空気の総量、す
なわち燃焼工程に必要とされる空気の流れの総量の約５
０チよシ多いのが好ましい。 場合によっては、たとえば二次空気の温度が周囲温度よ
り高いような場合には、二次空気の量は供給される空気
の総量の５０％より幾分少なく、たとえば３０〜４０チ
であっても良い。 本発明によれば、二次空気が十分な速度で供給されるこ
と及び上方領域１８内において乱流気柱を発生させるた
めに必要である少なくと４約０６のスワール数（８）と
、少なくとも約１８０００のレイノルズ数（Ｒ＠）とを
提供するように上方領域１８の内面の幾何学的特性を定
めることはきわめて重要である０本発明の反応炉は１反
応炉の最小運転容量（すなわち最大運転容量の２０チ）
で運転したときに、スワール数及びレイノルズ数の上記
最小値を得ることができ、最大運転容量においてはさら
に大きな値が得られるように構成し、運転するのが好ま
しい。ただし、スワール数及びレイノルズ数は、燃焼チ
ェンバ１０内で許容限度を越える圧力の低下を生じさせ
るような値を越えてはならない。 この乱流気柱によシ、本発明の反応炉を燃焼器として使
用した場合で１立方メートル轟たシ毎特約１５０万キロ
カロリーを越える比熱発生量を達成でき、これによ）燃
焼速度は大きく改善される。従って、１立方メートル当
たり毎時。 約２０万キロカロリーの比熱発生量しか提供できなかっ
た先行技術の燃焼器に比べ、本発明の反応炉を着しく小
型化することができる。 前述のような必要なスワール数及びレイノルズ数を得る
ためには、利用できるガス速度に加えて、燃焼チェンー
９１０の上方領域１８の出口狭窄部５及び内面が、ある
一定の幾伺学的特性を示すようにしなければならない、
この特徴については以下で説明するが、その概略は先に
挙ケタ「コンパスチョン・イン・スワーリング・フロツ
グ、・ア・レビコー」に記載されている。 この文献の内容は、参考として本明細書中にも採用され
ている。 燃料の炉焼は、上方領域１８内の乱流気柱により、融点
より低い温度でほぼ完了し、その結果、燃料はもろい灰
の状態となる。 本発明の流動化ベッド式反応炉は「循環」すなわち「急
速」流動化方式で流動化されるが、この反応炉と先行技
−術の急速流動化ベット°式反応炉との根本的な相違は
、本発明においては、煙道ガスによシ搬送される粒状の
べ、ド材料、燃焼しなかった燃料、灰郷の固体と煙道ガ
スとを分離するだめのサイクロン粒子分離器を使用する
必要がないという点にある。円筒形の出口狭窄部５が適
切な大きさであれば、上方領域ノ８の乱流気柱と、それ
に伴なって上方領域１８内に発生される大きな内部逆流
ゾーンとにより、きわめて小さな固体（九とえは約２〜
４μ以下の大きさの固体）を除く全ての固体が出口狭窄
部５を介して上方領域１８から排除されるのを有効に阻
止することができる。サイクロン分ｌｌ１ｉ器を使用し
ないため、本発明に従って構成される反応炉システムは
非常に小型であシ、コストも着しく低減される。 第１図に示す実施例において、燃焼工程中に形成される
灰及び燃焼しなかった燃料は当然、燃焼器１の内部に堆
積するので、下方領域１ノのべ、どの高さは絶えず増し
続ける。このため、このような固体を導管１６を介して
頻繁に排出する必要がある。 上方領域１８内において少なくとも約０６のスワール数
と、少なくとも約１８０００のレイノルズ数が得られ、
且つ燃焼器の出口狭窄部５の直径（Ｄ、）と上方領域１
８の直径（Ｄ ）との比、すなわちり、／ｌ）。（以下
Ｘと定義する）が約０４から０７の範囲内、好ましくは
約０．５から約０６の範囲内にあるように燃焼チェンバ
１０を設計し、運転すれば、動転中に上方領域１８内に
大きな内部逆流シー／が形成される。すなわち、３つの
同心円環体状の再循環ゾーンが形成される。このような
再循環ゾーンは従来のサイクロン燃焼器（すなわち流動
化ベッドを含まない）の分野では一般に知られておシ、
この現象は先に挙げた「コン・々スチ、ン・イン・スワ
ーリング・フロウズ：ア・リビ、−」に４全般的に説明
されている。上方領域１８内に形成される再循環ゾーン
は、固体を下方領域１１に戻すように作用する。この作
用は、上方領域１８内の高いレベルの乱流の作用と組合
されて、固体とガスとの間の熱交換を大きく改善するの
で、燃焼チェンバ１０全体にわたって比較的均一な温度
が維持される。 前述のように、燃焼チェンバ１０は、比Ｘの値が約０４
から約０７の範囲内となるように構成すべきである。Ｘ
の値が大きくなれば、燃焼ナエンパ１０の圧力の低下は
小さくなり、スワール数は大きくなるので、Ｘの値は大
きい方が良い。しかしながら、Ｘの値が約０．７を越え
るζ、がスと固体を適切に分離できる十分な大きさの内
部逆流ゾーンは形成されなくなる。 １つの例として、容量（Ｑｃｏｍ）が７９０万に一／′
時であシ、燃焼温度（”ｅｏｍ）が１１２３°にに二次
（接線方向）空気の温度（Ｔ、ｌｒ）が５７３−二次空
気の流速（Ｗ４）が７３．２ｍ／秒、比熱発生皺が２５
０万ｋｊ／時、流動化ベッドの底におけるがスの流速（
Ｗ□）が２．３＃ｌ／秒である非断熱燃焼器を想定し、
含水量か比較的少ない石炭を燃焼させるものとしたとき
、この燃焼器が適切に設計され且つ燃焼チェンバ１ｏに
供給される１と気全体のうち十分大きな部分が二次空気
として上方領域１８内に接線方向に導入されれば、（）
６を越えるスワール数（８）と、１８０００を越えるレ
イノルズ数（Ｒ・）とが得られ、燃焼チェンバ１０の圧
力の低下は許容限度内であることがわかる。よシ詳細に
は、第１図について、次のような式が成立つ。 化学量論上、燃焼に必要とされる 燃焼ガスの流れ τ＝燃焼ガスの燃焼チェンバ１０内 （６） 滞留時間 ｄ−流動化ベッドの底の直径 （８）従っ
て、ｆ ”” １．８ 、 Ｘ ＝ ３．３ 、 Ｄ６
＝＝１．０６９ｍ。 Ｄ、＝０．６４１．Ｙ＝０．０６７ｍ”１０．８９７ｍ
” ＝０．０７５で、燃焼チェンバ１０の入口空力係数
と出口空力係数が夫々２と４であるように構成され、運
転される非断熱燃焼チェ７・臂ノ０内において、ψが約
０．９４である燃料を燃焼させた場合、燃焼チェンバ１
０に供給されるτは０．３０８秒、ηは０．８９．８は
２８５、そしてＲ＠は２５００７５となり、（燃焼器が
１００％容量で運転されているときの）燃焼器の総圧力
低下は約４００■ｗ、ｔ”、である。このような燃焼器
を２０％の容量で運転したとき１丁Ｆｉ１．５４秒と大
きくなり、ηは０．４４５．８は０．７４１．Ｒ＠は５
００２０、Ｗ ＝１４．８ｍ／秒となり、総圧力低下
は約Ｎ ｌ６ｍｗ、ｃ、である。これらの数値は、Ｙが一定に保
たれ且つ燃焼チェンバ１０の入口空力係数と出口空力係
数が夫々２と４であると仮定したときのものである。 以上の分析、特に式（１）から明らかであるように、燃
焼温度を下げると、必要なスワール数を達成しやすくな
る。このことを利用すると、本発明に従って約５００℃
から１０００℃の範囲の温度で湿った生物量材料を燃焼
させることができる。先行技術ではこのような材料を燃
焼させるために約１０００℃の燃焼温度が必要であった
ことを考慮すると、本発明は有利であるといえる。 先に挙げた式から明らかであるようＫ、流動化ぺ、ドの
底の横断面面積が上方領域１８の横断面面積より小さけ
れば、必要なスワール数が容易に得られるので、このよ
うに燃焼チェンバ１０を構成することが好ましい、この
条件は、特に含水量の多い燃料を使用する場合及び圧力
低下を少なくすることが望ましい場合に重要である。さ
らＫ、流動化べ、ドの底の横断面面積が小さければ、底
のガス流速を高めることができるため、粒子サイズの大
きな燃料を、粒子をぺ、ド内で確実に流動化しつつ燃焼
させることが可能になる。 本発明に従って燃焼器を構成する場合、先の分析から明
らかであるように、必要なスワール数とレイノルズ数を
得るためには多数の・ぐラメータを変化させれば良い、
たとえば、・母うメータＸ、Ｙ及び２の値は、一般に、
システム全体にわたって許容限度内の圧力低下を保たな
ければならないために課される制約及び上述のＸの値に
課される制約を守ることのできる範囲内で必要に応じて
制卸することができる。この点に関して、湿りた生物量
材料の場合の最大許容圧力低下は５００〜１０００■Ｗ
、Ｃ０であシ、石炭の燃焼の場合にはこれより幾分高く
なることに注意すべきである。しかしながら、本発明の
システム全体において伝熱特性が改善されているため、
石炭についても１０００ ｍｗ、ｅ、の圧力低下を達成
できるようにすべきである。 □ 本発明に従りていくつかの構成を仮定し、それらを
比較分析することによシ次のよりなことが判明した。 １） 燃焼器内に供給される空気の流れのうち、必要な
スワール数とレイノルズ数を得るために二次空気として
（開口Ｊ９を介して）接線方向に導入されなければなら
ない空気の割合（η）は、二次空気の温度（’ｒ１ｒ）
を上げることによシ減らすことができる。より詳細には
、先に挙げた式から明らかであるように、たとえばＴａ
１ｒが約１５０℃を越え且つψが０．９４であるような
条件の下では、前述の燃焼器を２０−の容量（すなわち
最小容量）で運転するときに、０．６を越えるスワール
数を達成するために二次空気として供給しなければなら
ない空気の１は全体のわずか３０％から５０−である、
ただし、最大（１００％又はそれに近い）容量において
は、約０．５を上回るηの値が必要である。さらＫ。 前述のように、このような燃焼器の圧力低下は少ない。 ２） 接線方向に供給される空気の温度（Ｔａ １ ｒ
）が送風機１４を通過した後で、周囲温度に近い（た
とえば４０℃）とき、燃焼器が１００チの容量で運転さ
れている場合のこの二次空気の量は、燃焼器に導入され
る空気の総量の約５０％より多くなければならず、燃焼
器がよシ小さな所望の部分容量（たとえば２０−）で運
転されている場合には、導入される空気の総量の約５０
９１よシ多くなければならない。 ３）項目（１）及び（２）は、空気中における炭素質燃
料の燃焼に関する。このような燃料以外の材料を空気又
は他のガスの中で燃焼させた場合の反応は、多少異なる
ものと考えられる。しかしながら、約０．６を越えるス
ワール数と、約ｉ ５ｏｏｏを越えるレイノルズ数を維
持することが重要であるのに変わシはない。 本発明は、木くず、市町村廃棄物、炭素質の物質（たと
えば石嶽）＊の多くの不均一な可燃性粒子状固体材料に
適用できるが、液体燃料や気体燃料に適用して４夷い。 以上説明した本発明の実施例は、さらに次のような有利
な特徴を備えている。（ａ）たとえば、生物量材料を５
００℃から１０００℃の温度で燃焼させるなど、必要に
応じて低温での燃焼が可能である。（ｂ）燃焼器の流動
化ベッドが、末端の流動化速度の１０倍の空気圧搬送ガ
ス速度で作用するため、燃焼器の容量を実質上無制限に
減少させることができる。容量減少比は５：１を越える
。 本発明の方法は、ボイラにも応用できるが、この場合に
は、経済的な観点から、燃焼のための過剰空気の量、従
って流動化ベッド（下方領域１））の熱吸収量を少なく
しなければならない０本発明をボイ〉に適用した場合、
下方領域１１の横断面は、流動化ベッド内に適正な大き
さの熱交換表面を収容するために方形とし、面積を広く
することが好ましい、このことは、特に燃焼温度が低く
及び／又は燃料の含水量が多い場合に重要である。第１
図に点線で示すように、熱交換表面は、たとえば下方領
域ＪＪＫ設けられる熱交換管機構２９から成る。熱交換
管機構は、先行技術において良く知られているように、
任意の適切な大きさ、形状、配列（複数本の垂直の管を
含む）とすれば良い、熱交換管機構２９を処理熱供給源
又は従来のボイラドラム（図示せず）Ｋ作用連結するの
が好ましい。 熱交換管機構の冷却媒体は任意の適切な液体又は気体状
媒体、たとえば空気を使用すれば良い。 ボイラの場合、出口狭窄部５から排出される排気ガスを
従来のようにボイラの対流管群に送るのが好ましい。 次に第２図に関してｉｌｉ！明する。第２図は、高い？
イラパーナ負荷−整比が望まれる？イラに使用するのに
特に適している本発明の実施例を示す、第２図において
、第１図に示される部分と同じ又はほぼ同じ部分は同じ
図中符号によ秒示す、以下、第１図に示した実施例と明
確ＫＪ！なる構造及び動作上の特命についてのみｌｉ２
明する。 第２図に示される実施例は、燃焼チェンノぐ１０の下方
領域１１にすぐ＊＊＊して１曹され且つ下方領域１１と
連通するあふれ開口４１を有する（熱交換器付き）冷却
流動化ぺ、ド４０を含む、冷却流動化ベッド４０＃ｉ、
粒状の材料から成る通常の（すなわち気泡形成）流動化
ベッドであり、熱交換表面を含む、このＩＩ！細例では
、熱交換表面は熱交換管機構として示され、水又はその
他の冷却流体、たとえば蒸気、圧縮空気雛がこの管機構
内に入っている。熱交換管４２に入る流体は従来のがイ
ラの蒸気ドラム（図示せず）から供給するのが好ましい
、冷却流動化てプレナムチェンバ４３から供給される三
次加圧空気により流動化される。この開口はノズルとし
て形成されていても良い。 冷却流動化ぺ、ド４０は、以下に設割するように、下方
Ｓ＋械１ノから開口４１を介してべ。 ド４０内ＫＴｏふれて入る粒状の材料及びその他の固体
から成る。熱交換管機１１１４２Ｆｉ、冷却流動化ベッ
ド４０を冷却する冷却コイルとして作用する。冷却され
た固体は、下方領域１１に収容される急速流動化べ、ド
から冷却流動化べ。 ド４０を分離する仕切７６の底部を貫通して設けられる
オリフィス７５を介して冷却流動化ぺ、ド４０から排出
され、再び燃焼チェンバ１゜の下方領域１１に入って、
そこで再び流動化される。その結果、熱交換管機構４２
を通過する流体は加熱される。加熱された流体を、従来
の？ィラドラム（図示せず）４Ｉに送るのが好着しい。 冷却流動化ぺ、ド４ｏから燃焼チェンバｉ。 の下方領域Ｊ１の急速流動化ぺ、ドに向かう固体の動き
は、特別の向きに形成された三次空気噴射ノズル４４と
、監視９気噴射ノズル２７とによりさらに促進される。 監視空気噴射ノズル２７には、別個のプレナムチェンΔ
１８から空気を供給しても良い、これらのノズル４４及
び７７ｉｊ、第３図に示すように、各ノズルのチー・ヤ
された端部が下方領域１１に向かりである角度を成すよ
うＫ（第２図屯参照）＠成するのが好ましい。 次に、このがイラがどのように機能して、ノ々−ナ負荷
調整比が改善されるかをより良く理解するために、がイ
ラを最初に冷却し良状態から全負荷状態にし、続いて所
望のレベルまで低下きせるための好ましい運転手順につ
いてｉａする。 下方領域Ｊ１の上方に１曾されるのが好ましい点火バー
ナ（図示せず）がオンされる間、二次空気、三次空気及
び監視空気ｈａ断されている。燃焼器の耐火材及びその
内部の温度が固体燃料の点火温度を献えると、−次空気
と三次空気の一部が供給される。この間、三次空気と監
視空気は信断されたｔまである。この時膚から、燃焼チ
ェノ−４１０内において断熱・流動化べ、ドが燃焼のた
めの流動を開始し、温度が再び固体−料Ｏ点火温度を越
えると、固体燃料は燃炉チ１ンパＩＯＫ供給される。固
体燃料が点火され、その結果、熔焼器の排タガスの温度
が上がると、監視空気の供給が始まる。？焼温度を上げ
続けるために、この時点から二次空気の量を徐々に幸す
と同時に、固体燃料の供給量を増やし、点火・９−すを
オフする。排気がスの温度が上がり←けていれば、二次
空気の量と固体燃料の伊給都をさらに増すべきである。 排気がヌのｉ！度が所望の量高しペ羨に達した時潰で、
三次空気の仲給が開始され、フルレベルに達するまで三
次空気の′ＩＦを連続的に増してゆく、同時に、ｌ固体
学科の供給量と二次空気の量も連続的に増える。 この時点で、排りがスの温度が所望のレベル、すなわち
設計レベルにあれば、二次空気の量と燃料の供給量はそ
れ以上増加せず、最龜経済的な燃料消費状態を達成する
ために必要な９燃比に従って維持される。このとき、？
イラは全員１（１００嘔容量）で運転されていると考え
ることができる。 以上概略的Ｋｔ明した一連の１作を、点火バーナがオフ
される時点まで逆の順序で行なえば、反応炉の最小容量
、すなわち所望のバーナ負荷１Ｍ！ｌＩ比が得られる。 すなわち、所望の空燃比を維持しつつ、燃焼チェンバ１
０の許容最低ｉ１度レベル（すなわち、完全燃焼を雛持
する仁とができる最低のレベル）Ｋ達するまで二次空気
の１を減らしてゆけば良い、燃焼器の容量を、監視空気
及び三次空気の量をこの順序で徐々に減らすことにより
、さらに減少させることができる。その結果、冷却流動
化ベッド４ｏ内部の固体の循歩Ｆｉ最低の状態となり、
同様に、冷却流動イ、ヒペ、ド４ｏと熱交換管機構４２
との間の熱交換工程も最低のレベルとなる。さらに１監
視空気の量及び／又は三次空気の量を変化させることＫ
よ秒、燃焼器の所望の運転容量（熱交換管機構４２が、
通常の状態で起こる伝熱の量を越える熱を処理できるよ
うに設計されているとすれば、最大容量も含む）におい
て、燃焼チェンバ１Ｄ内の燃焼温度をさらＫｌ’１ｌｌ
ｌＮすることができる。 簡単にいえば、第２図に示される実施例に従って高いバ
ーナ負荷調整比を得るに当たって鍵となる特徴は、空燃
比及び燃焼温度を必要なレベルに保つために冷却流動化
べ、ド内の熱交換管機構４２が（物理的にではなく）徐
々に燃焼工程に関与しなくなるということである。さら
に、燃焼チェ７ｐ４１１ｊの流動化ベッドは空′気圧搬
送ガス速度で作動しくその内容物の大半の再循環）空気
の総量の５０憾よりけるかに少ない量（一般に２０憾未
満）の空気により流動化さハるので、空気力学的観点か
ら見て、バーナ負荷調整比は実質上無制限であり、５：
ｌを越える。 さらに１上述のように一イラのバーナ負荷調整比が改善
されることにより、公知の流動化べ、ド式べ、ドにけな
い付加的な利点が得られる。 すなわち、循環流動化べ、ドから過剰な熱を吸収するた
めの熱交換表面が半分以下ですむという利点である。こ
れは、次の２つの理由による。 （、）冷却流動化べ、ド４０内に完全に浸漬される、熱
交換管′！Ｍ構４２の表面全体が熱交換工程で使用され
る。これに対し、先行技術の循濃流動化ベッド式−イラ
の燃焼チェンバの上方領域に設けられる垂直の管壁では
、管壁の約半分が熱交換に使用されるにすぎない、伽）
このようなシステム罠おける流動化ぺ、ドの熱交換係数
は、塵芥を大量に含んでいる場合で亀、ガスの熱交換係
数や、先行技術の循環流動化ベッド式がイラの燃焼チェ
ンバを限定する垂直の管壁の熱交換係数より高い、この
第２の現象は、１つＫは、別個の冷却流動化ぺ、ド４０
を使用するととにより、その内部において最適の流動化
速度を利用できること、及び冷却流動化ベッド４０が飛
散灰勢の小さな粒子から成ることに起因するものである
。 菖４図は、第２図に示した実施例と構造及び運転の点で
ほぼ偏ている本発明の別の実施例によるがイラを示す、
この実施例は、容量をより大きくする必要のある用途に
適用するのが好ましい、第４図の実施例による大容量の
がイラは高圧水管？イラとして構成されており、熱交換
管機構４２は、ｆイシドラム１００から供給されゐ水が
入りた曹数本の木管から形成される。 熱交換管機構４２１Ｃおいて発生すゐ水蒸気Ｆｉがイラ
ドラム１００又は過熱１６（たとえば過熱器１ＯＪ）Ｋ
供給される０図示されていゐ好ましい実施例においては
、Ｉイシドラム１００け燃焼チェンバ４１Ｑの上方に配
置される。 第４図において、第２図に示される部分と同じ又Ｆｉは
ぼ同じ部分は同じ図中符号により示す。 ｖ下、第２図に示し友実施例の場合と異なる構造及び運
転上の４Ｉ徽についてのみ説明する。 第４図に示す実施例において、耐火材のライニングを施
し良導管１０１社燃焼チェンバの出口狭窄部５に流密連
結されて、煙道ガスを燃焼チェンバＪＣＩの外筒で導く
、煙道ガスから熱を回収するために１導管ｘｏｘＫ熱交
換表面を設けるのが好着しい、九とえば、図示されてい
るように、導管１０１内に一部の過熱蒸気管１０１を配
置し、これらの管Ｋｄｆイラドラム１０１１から蒸気を
供給するようＫしても良い、この方法の代わりに、又は
この方法と組合わせて、過熱蒸気管１０２を従来の蒸発
対流表面とじ【も喪い。 導管１０１内の、過熱蒸気管１０２０下方に１一群の節
炭器管及び／又は空気加熱管１０３を配にするのが好ま
しい０節炭器管から出るガスＦｉ町イ２ドラム１ｏｏＫ
供給し、空気加熱管力・ら出るガスは二次空気として利
用するのが良いであろう、煙道ガスは、過熱蒸気管１ａ
ｎと、節炭器管及び／又は空気過熱管１０３とを通過し
た後、開口Ｊ（７４を経て導管１０１がら排出される。 飛散灰は、図示されているように導管１０１の端部に集
められ、開口１０Ｂから排出される。 きわめて微細であり、灰を多量に含み且っ／又は燃焼し
にくい燃料粒子を燃焼させることが望まれる用途に本発
明を適用した場合、出口狭窄部５を経て燃焼チェンバ１
０から排出される煙道ガスは大量の固体を含むので、固
体を取除くために従来のサイクロン粒子分動器を使用し
なければならない、第５図及び１１に６図は、夫々、こ
のような用途に適用するために本発明に従って榊成し九
断熱燃焼器と、非断熱燃焼器を示す。 第５図に示される本発明の実施例によれば、燃焼器ＪＦ
ｉ、川口狭窄部５の上方に設けられる流出口２２を経て
上方領域１８から排出される固体の一部を分離し、分離
された固体を流入口２３を介して燃焼チェンバ１０の下
方ＩＩ竣１）に戻す手段をさらに具備する。この実施例
においては、固体を燃焼がスから分離する手段は、流入
口２３で流出口２１との間に作用連結された１つ（父は
複数）の適切な従来構造のサイクロン分離器２４を含む
、サイクロン分離器２４から開口３５を経て排出される
煙道ガスは、場合に応じて処理熱供給源又Ｆｉがイラに
送られるのが普通である・ 分離された粒状の材料はサイクロン分１ｍ器２４から流
入口２３に直接に送られるのではなく、サイクロン分離
器２４て流入口２３との間に作用連結されるスルース２
ｓに入るのが好ましい、スルース２ｓは、分離された粒
状の材料から成る通常の、すなわち泡形成式の流動化ベ
ッドを含む０分離された粒状の材料は、複数個の開口２
６から供給される加圧空気によって流動化され、流入口
２３からあふれ出て、燃焼チェンバＪ（Ｊの下方領域１
）にある流動化ベッド内に入る。必要に応じて、灰及び
漂遊材料を開口２７を介して取除いても良い、スルース
２ｊは、下方領域１１、燃焼チェンバ１０及びサイクロ
ン分離器２４の間でガスが交差して流れるのを阻止する
ための中実の仕切２８を含む、流動化ぺ、ド＃Ｉｉ液体
として作用するので、スルーヌ２ＳＶｉ従来の液体トラ
、プと同様に作動し、まず第１Ｋ、燃焼チェンバＪＯＶ
Ｃ供船される一次９気及び二次空気が燃焼テエンノ４１
Ｑの上方領域１ｇをバイパスするのを防ぐ機能を果たす
。 次に第６図ＫＷＩＲシて説明する。第６図は、構造及び
運転の点で第５図に示した実施例にほぼ似ているが、バ
ーナ負荷ｌ１ｌＩｌ比が著しく高い本発明のさらに別の
実施例を示す、第６図において、第５図に示される部分
と同じ又はは埋同じ部分＃ｉ同じ図中符号により示す、
以下、第５図に示した実施例の場合と異なる構造及び運
転上の特徴についてのみ説明する。 第６図及び第６ａ図に示される実施例は、燃焼チェ７・
譬１０の下方領ｌ１１１１にすぐ＠接して配置され、且
つ下方領域１１と連通するあふれ開口ｓ１を有すゐ（熱
交換器付き）冷却流動化べ、ド８ｏを含む、冷却流動化
ベッドａｏＦｉ、粒状の材料から成る通常の（すなわち
泡形成）流動化ぺ、ドであり、熱交換表面を含む、この
実施例においては、熱交ｍｌ！面は熱交換管機構８２で
あって、その中には水又はその他の流体、たとえば蒸気
、加圧空気瞬が入っている。熱交換管機ｓ８２に入る流
体は、従来のがイラの蓋開ドラム（図示せず）から供給
するのが好ましい、冷却流動化ぺ、ドけ、支持表面の複
数個の一〇８４を経てグレナムテエンパ８３から供給さ
れる三次加圧空気により従来の方式で流動化され、灰は
導管８５を介して（必ＩＫ応じて）取除かれる。 冷却流動化ベッドは、サイクロン分離器２４において分
離された粒状の材料及びその他の固体から形成される。 熱交換管棲構ＩＩ２け、冷却流動化ベッドを冷却する冷
却コイルとして機能する。冷却された固体は冷却流動化
ぺ、ドがらあふれ出て、開口８１を経て燃焼チェンバ７
６の下方領域１ノに再び入り、そこで再び流動化される
。 第６図及び第６ａ図に示される実施例は、はぼ中実の仕
切５４及びｓｓＫより３つの区１ｉｉｉｉ！５１．５２
及び５ｓｐｃ分割されえ変形流動化ぺ、ドスルースＳＯ
をさらに含む、これらの区画室は夫々、別個の諸動化開
ロシステム６１゜６２及び６１から供給されゐ独立した
加圧流動什空気の流れＫより従来の方丈で流動化される
（第６ａ図を参照）、この加圧空気の流れは調節するこ
とができる。開口システム６１，６２及び６３＃ｉ、夫
々別個の弁７Ｊ、ＦＪ及び７３により制−１される０区
画室５１及び５ｘＦｉ共動して、前述のスルース２ ｇ
（ｌｌＥ５図）と同様に機能し、がスの交差流れを阻
止する。サイクロン分離器ｊ４において分離された固体
は区画室、５２に入り、区ｉｉｉ室ｓ１からあふれ出て
、油入口２３を経て燃焼チェノ／４１ｏの下方領域１１
にある流動化ぺ、ド内に入る。しがしながら、以下ＫＩ
１．明するように１燃焼テエンｚ４ＪＯが通常の状態で
動作している（全負荷又は部分負荷で機能している）と
きは、区画室５１は流動化されず、従って、固体の再循
環には関与しない。 通常に動作しているとき、区画室５２及び、５ＪＦｉ流
動化されるが、区ｉｉｉｉＩＭｓ１は流動化されない、
すなわち、弁り２及び７Ｊｉｊ開き、弁ｙｘＦｉ閉じて
いる。その結果、分離され友固体は区１ｉｉｊＩ室５２
に入り、図示されているように１そこからあふれ出て冷
却流動化ベッド８０内に入る。 この実施例がどのように機能して、バーナ負荷訓整比が
改−されるかをより良く理解する九めに、このがイラを
冷却し良状態から全負荷状態にし、続いて所望のレベル
まで低下させるための好ましい運転手ｌｌｉについて訳
明する。 下方領域１１の上方に配置されるのが好ましい点火パー
゛す（図示せず）がオンされる間、−次空気、二次空気
、三次空気及びスルース空気は遮断されている。燃焼器
の耐床材及びその内部の温度が固体燃料の点火温度を越
えた時点で、−次空気、二次空気及びヌルーヌ空りの一
部が供給される。この間、スルースｓ ａ（０区１［１
５３は遮断されたままである（第６ａ図において弁７３
は閉じている）、仁の時点から、断熱燃焼器の燃焼チェ
ンバ１０内において流動化ベッドが作動し始め、温度が
再び固体燃料の点火温度を魅えると、固体燃料は燃焼チ
ェンバ１゜内に供給される。固体無料が点火され、その
結果、排気が７の温度が上がると、区Ｉｉｉ室５３に（
弁７３を開くことにより）スルース空気がさらに供給さ
れ、三次空気の一部が供給される。 燃僻温度を上は続けるために、この時点で二次空気の量
を徐々に増すと同時に１固体燃料のｉ電増やし、点火バ
ーナーはオフされる。排気ガスの８１２がまがシ続けて
いれば、二次空気の量と固体燃料の供給量をさらＫｊ？
し続けるべきである。排気がスの温度が設定されている
最高レベルに達した時点で、三次空気の諸量を、フルレ
ベルに達するまで連続的に増さなければならない、轡１
時に％固体燃料の供給量と二次空気の量も連続的に増加
される。全負荷状態を達成するために、スルース区画室
ｂノの弁りＪを、完全に閉鎖されるまで閉じる（第６ａ
図）、この時点で、排気ガスの温度が所望のレベルにあ
れば、二次空気の量と燃料の供給量をそれ以上増やさず
、最も１済的な燃料消費状幹を得るために必碧とされる
空燃比に従って維持する。このとき、反応炉は全負荷（
１００嘔容量）で運転されていると考えることができる
０以上概略的に説明した一連の動作を、点火バーナがオ
フされる時点着で逆の順序で行なえば、反応炉の最小容
１、すなわち所望のバーナ負荷調整比が得られる。（所
望の燃焼ｍｔＫ応じて弁７１を児全に又は部分的に閉じ
ることによって）区−惨５ノ内におけるスルース空気の
流れを変えることにより、また三次空気の流れを変える
ことＫより、所望の燃焼器運転容量（熱交換管機構８２
の表面が、通常の条件の下で行なわれる伝熱の１を上回
る量の熱をも処理できるように設計されているものとす
れば、最大容量４含む）において燃焼温度をさら罠制御
することができる。 簡単にいえば、第６図及び第６ａ図に示される実施例に
従って高いバーナ負荷ｍ１ｌｌ比を得るに蟲九って鍵と
なる％像は、空燃比及び燃焼温度を必要なレベルに保つ
ように１冷却流動化ぺ、ド内の熱交換管機構＃２が（物
理的にではなく）徐ＡＫ燃焼工程ＫＩ！ＩＩ与しなくな
ることである。さらに、燃焼チェンバの流動化ベッドは
空気圧搬送、ｆス速度で作動しくその内容物の大半の再
循ｓ）、供給される空気の総量の５０憾よりけるかに少
ない（〒般に２０−より少ない）１の空気の流れにより
流動化されるので、流体力学的観点から見て、バーナ負
荷調整比は実質上無制限であり、５＝１を館える。 第７図、第８図及び第９図は、多くの点において第２図
に示される実施例に類似しているが、円筒形の上方領域
１１の長手軸がほぼ水平に延出しているような本発明の
さらに別の実施例によるがイラを示す、第７図及び第８
図に示す構造の実施例は中型のがイラに適用するのが好
ましく、第９図に示す実−例は、実質的にあらゆる容量
で運転しうるがイラに遍している・第７図から第９図に
おいて、第１図から第６図に示した実施例の部分と同じ
又けほぼ同じ部分は同じ図中符号により示す、以下、第
１図がら第６図に示した実施例の場合と異なる構造及び
運転上の特徴についてのみ説明する。 第７図は、容量が中程度で、バーナー負荷調整比が高い
低圧（３０ｐｍ１未満）がヌ管バーナを含む本発明の実
施例を示す、燃焼チェノ・母１０の下方領塚Ｊ ｉ Ｋ
収容される急速流動化ベッド及び隣接する冷却流動化ぺ
、ド４０、並びに監視空気及び三次空気は前述のように
作用する０図示されているように％１方領域１ａ＃ｉ冷
却流動化ペッド４０の上方に水平に位置し、二次空気は
、前述のようにマニホルＰ（図示せず）から開口１９を
経て接線方向に供給される（第１図、第２図及び第４図
から第６図を参照）。 上方領域１８の出口狭窄部Ｓは、はぼ従来構造の煙管が
イラ１１１の中央の煙管Ｊ Ｊ ０ＫＩＬ体連結される
。上方領域１ａの外径と煙管７１（１の内径とはほぼ等
しく、上方領域１１１０の端部は煙ｔ１１０内に＃ｉめ
込まれるか、又は他の方法により煙管１１０と密封保合
されるのが好ましい。 出口のど部δから排出される煙道ガスは煙管１１０に入
り、矢印で示すように、煙管１１０に沿って流れる。そ
の螢、煙道ガスは、煙管がイラＩｌｌの下部に配設され
る＃１１の管群ＩＪ：ｌ！ Ｋ入シ、ｔ＃に沿りて流れ
、さらに１矢印により示すように１煙管？イラの上部に
配設される第２の管群１１３ Ｋ入り、管に沿って流れ
る。煙道ガスは第２の管群１１３を通過し友輩、導管１
１４を経て煙管がイラ１１１から排出され石、この時点
で、煙道ガスを排気ガスとして大気中に放出しても良く
、また、従来の節脚器に供給する等の方法により任意に
利用しても良い、煙管Ｉイラ１１１の端部１１！５．１
１６は、煙管がイラＪＪＪから飛散灰を回収・除去しや
すく且つ前述のような煙道ガスの流れ・ヤターンを形成
しやすいように構成するのが好オしい、この丸めに、図
示されているような飛散灰廃棄用導管１１１．ｆｌａ等
を設けても良い・□ 第７図に示すように、煙管ＪＪ（
７の底部に密封係合される平坦な板ｉｚｏに設けられる
ジェ、ド１１９に加圧空気を通す仁とにより、煙管がイ
ラ１１１から飛散灰をさらに取除きやすくするのが好ま
しい、板１ ｊ ＯＦｉ、ノズルｘｚ（第３図）と同様
に構成される徐数個のジェット又はノズル１」９を有す
る。 図示されているように、ジェッ）１１ｊは、加圧空気を
ほぼ端部１１６の方向に導くことにより飛散灰を煙管Ｊ
Ｊ ｏＫ沿って導き、煙管１１０外へ排出できるよう
に、顔料しているのが好ましい、板１２０と、煙管１１
０の底部は、扇形の横断面形状を有するプレナムチェン
バ１２１を形成する。ｆレナムテエンパ１２１には、適
切な加圧空気供給６１（図示せず）から・量イブ１２２
を介して加圧空気が供給される。 煙管がイブ１１１内で発生される蒸気は出口１２１を鮭
てがイブから排出され、その後、直ＩＩＫ利用されるか
、又は過熱器（図示せず）Ｋ送られる。 第７図に示される実施例では燃焼チェンバ１０の上方領
域Ｊ８が水平に位置しているため、既に設置されている
煙管がイブに後から接続するのに特に有利である。 第８図は、多くの点において第７図に示される実施例に
似ており、容Ｉが中程度であり、バーナ負荷調整比が高
い高圧（６００＝７００ｐｍ１以上）がヌ管ノ４−すの
実施例を示す、以下、第７図に示される実施例の場合と
Ｒなる一造及び運転上の４１１１についてのみ欽明する
。 蒙８図に示す実施Ｎにおいて、燃焼チェノ・肴１０から
出口狭窄部５を経て排出される煙道がヌは、一方向が導
管がイブ１２−のガス管１２１内に送られる。が導管１
２１１を通過した螢、煙道がスは、が導管１２！ｉの端
部に配置される飛散灰回収器１２１に入る。飛散灰は飛
散灰回収器１２１かも導管１２ｍを介して取除かれる。 飛散灰回収器１１１を通過し九煙道ガスは出口１２１か
ら排出され、排気がヌとして大気中に放出をれゐか、又
は従来の節脚器等においてさらに利用される働 第８図に示すように、ガス管？イラ１２ｇＫ流密に接続
されるドラ五１３−内に蒸気を集めるのが好ましい。ド
ラム１３０から出口ＪＪＪを経て排出される蒸気は直接
に利用されるか、又は過熱器（図示せず）に送られる。 が導管がイブ１２６のハウジングは第７図に示す煙管が
イブのハウジングより小型であるので、適切な犀？のハ
ウジングを有する高圧がイブを容易に設計できる。 第８図に示される実施例において、燃焼チェンバ１０か
ら出口狭窄部５を経て排出される乱流を形成する煙道が
スは、出口狭窄部５に密刺停合される開口１４０を経て
、出口狭窄部５に隣接する整流チェンバ１３３ＫＩＩＩ
ＩＫ送られる。 整流チェンバ１３２／Ｉｉ、乱流をほぼ消滅させ、煙道
ガスの流れをは＃′！′まっすぐにして、より一様な流
れとして、煙道がスが供給されるべきガス管１２Ｉ３の
長手軸とおよそ一致する単一の方向に直線的に導くこと
ができるようＫするために設けられる。このように流れ
を整えると、煙道ガスかが導管１２５を通過しやすくな
ると共に、各々のが導管１２５において煙道がスから分
離堆積きれる固体の量がＰ１埋均醇化される。 整流チェンバ１３２Ｆｉ、上述の目的を達成できる十分
な大きさの本のでなければならない。 が導管ボイ２１２６の前端１１１３は、図示されている
ように、整流チェンバ１３２の開口１１４と密封係合さ
れているので、「まっすぐにされた」煙道ガスはガス管
１２５内へ導かれる。整流チェンバ１３２は、第８図に
示すように先細の形状となつているのが好ましい飛散灰
回収器１３５を有し、飛散灰は必要に応じて導管１３６
を介して回収器から排出される。煙道ガスから固体を分
離することも、整流チェ７・９１３２の重要な機能の１
つである。 第９図は、従来の圧力レベル（高又は低）で運転するの
に適する本発明のさらに別の実施例によるバーナ負荷調
整比の高い大容量水管ボイラを示す、この実施例は、燃
焼チェ７／４１０の−ｈ方領域１８がほぼ水平に配置さ
れている点を除いて第４図に示される実施例ときわめて
良く似ているので、以下、第４図の実施例の場合と′
異なる特徴についてのみ説明する。 前述のように、第９図に示す実施例においては、上方領
穢１８がほぼ水平に位置しておシ、燃焼チェンバ１０か
ら出口狭窄部５を経て排出される煙道ガスは、出口狭窄
部ｓＶＣ密封係合される整流チェ７・々１３２′に直接
に送られる。整流チェンバ１３２′は、第８図に示され
る実施例に関して説明したのとほぼ同様に機能する。た
だし、整流チェンバ１３２′は、出口１３４が整流チェ
ンバの開口１４０に直接に対向して設けられるのではな
く、整流チェンバの上端に配置されるという点で整流チ
ェンバ１３２（第８図）と異なっている。その他の全て
の点において、整流チェンバ１３２及び１３２′の構造
と作用は全く同じである。整流チェンバ１３２′から出
口１３４を経て排出される煙道ガスは、熱交換用の管群
ノ０２及び１０３が配置されている導管１０１に沿って
、第４図に示される実施例の場合とほぼ同様に流れる。 第７図から第９図に示される実施例の全てにおいて、高
いバーナ負荷調整比を得るために（第２図に示される実
施例に関して説明したように）燃焼区域から分離され要
冷却流動化ぺ。 ド４０を利用している。冷却流動化ベッド４０内の熱交
換管機構４０は、過熱器又は付加的な蒸気供給源として
作用しても曳い、関係する特定の用途について高いバー
ナ負荷調整比が不要である場合には、冷却流動化ベッド
４０を使用せず、熱交換表面（図示せず）を下方領域１
１内に挿入しても良い。 第７図及び第８図に示す実施例において、入口１１を介
して可燃性の物質を供給する手段は、任意の適切な従来
構造の機械的供給機構又は空気圧式供給機構（図示せず
）か・ら構成しても良い。 第１図から第９図に関して説明した燃焼システム及び熱
交換システムの各々において外部熱損失を最少限に抑え
るのが不可決であることは自明である。従って、先行技
術において良く知られているように、第１図から第９図
に示される装置の内面のうち必要な部分は、従来の耐火
性ライニング材料等を使用することにより、全て熱絶縁
処還すべきである。 以上説明した本発明の実施例について、添付の特許請求
の範囲及びそれに相当する屯のの趣旨を逸脱することな
く様々な改変及び変形が可能であることは、当業者には
明白であろう、たとえば、本発明を木くず、市町村廃棄
物、炭素質材料等の粒子状の材料を燃焼させる用途に適
用するものとして説明したが、本発明の装置及び方法を
、たとえば流動化ベッド式反応炉をガス化や、様々な化
学処理及び金鋼処理加工に利用する場合のようなその他
の用途にも適用できることは明らかである。
ータ及び排出・ヤツメータに関して、Ｓ＝（角運動量の
入力軸方向流束）／（Ｄ・／２×直線運動量の排出軸方
向流束）として定義される。Ｄ・は燃焼器のバーナスロ
ート直径である】は約０．０７以下である。 同様に、米国特許第４，１５９．０００号に記載される
従来の燃焼炉は接線方向に形成される空気流入口を使用
しているが、従来のサイクロン燃焼器のような燃焼特性
は示さない０例えば、レイノルズ数（本明細書及び特許
請求の範囲に記載されているレイノルズ数は、出口狭窄
部を通過するガスの流速及び出口狭窄部の直径を基にし
て算出したものである）及び比熱発生量は共に低い。 粒子状材料を燃焼させる九めの従来の、すなわち非循環
流動化ぺ、ド式反応炉においては、燃焼すべき材料は、
通常は燃料灰又は砂の粒状材料より成るぺ、ドに供給さ
れる。 本発明は、前述のような従来の急速（循環）流動化べ、
ド式反応炉とは大きく異なり、循環流動化べ、ド式反応
炉の上方領域（蒸気空間）内に加圧空気（以下「二次空
気」という）を接線方向に供給して大きな乱流気柱を形
成し、それにより反応速度を著しく高めると共に、サイ
クロン粒子分離器を不要とすることにより、先行技術の
問題点及び欠点を克服したものである。 本明細書中及び特許請求の範囲において使用される用ｌ
ＩＮ「′ｓ気中空間ケ、燃焼しなかった固体炭素の燃焼
に伴なって蒸気の燃焼が起こる循環流動化べ、ド式燃焼
器の領域を意味する。この領域は「７リーｚ−ド領域」
ともよばれている。 本発明の目的は、反応炉の円筒形に形成される上方領域
内において乱流気柱を利用することにより、先行技術の
循環流動化ベッド式反応炉に比べて、反応がより活発に
なり、従って反応速度が著しく改善され、反応温度が低
く（必要であれば）且つ比熱発生量が多い急速流動化ぺ
、ド式反応炉を提供することにある０本発明の付加的な
目的は、反応炉内の固体の循環を容易にすると共に、反
応ガスから固体を分離しやすくする円筒形の出口狭窄部
を有し、出口狭窄部から排出される反応ガスの固体含有
量がごく少ないような急速流動化ぺ、ド式反応炉を提供
するととＫある。 本発明のさらに別の目的は、所望のレベルで反応を完了
させる友めに必要な流動化ガスの滞留時間が短い反応炉
を提供することにある０本発明による流動化ぺ、ドを使
用する燃焼工程では、１立方メートル当たシ毎特約１５
０万キロカロリーを越える比熱発生量が得られるものと
考えられる。 以上のような利点により、本発明の循環流動化ベッド式
反応炉は従来に比べて着しく小型化することができ、従
って、循環に要するコストも著しく低減されている。こ
のことは、本発明を断熱燃焼器、？イン、ガス化器等に
適用した場合にもいえる。たとえば、本発明に従って構
成した燃焼器については内部の容積は数分の−でよく、
ｉ良、？インの場合には、伝熱表面は三分の−から五分
の−ですむものと思われる。 さらに、本発明によれば湿った生物量材料を先行技術の
場合より低い燃焼温度で燃焼させることができる。 本発明のさらに別の目的は、含水量が多く且つ粒子サイ
ズが広範囲にわ九って分布している、良とえば粒子サイ
ズが教書クロンから数十ンリメートル（有効直径）にわ
たるような可燃性材料を燃焼させる燃焼システムを提供
するととＫある。 本発明のさらに別の目的は、先行技術のｌイラシステム
に比べてバーナ負荷調整比が高く且つ始動が容易である
改良され九Ｉイラシステムを提供することにある。この
点に関して本発明の付加的な目的は、固体を冷却するた
めに循環流動化べ、げに隣接して別個の冷却流動化ぺ、
ドを提供することにある。冷却流動化ぺ、ドは、泡形成
方式で流動化され、その内部には、？イ２、過熱器、蒸
発器及び／又は節炭器コイルが浸漬されるのが好ましい
、これに伴なうさらに別の目的は、有効伝熱に必要とさ
れる熱交換表面をム全体（循環流動化ぺ、ド式反応炉及
び隣接する泡形成流動化ぺ、ド式熱交換器）において、
本発明のさらに別の目的は、従来り循環流動化ベッド式
反応炉の上方領域（蒸気空間）内で利用されていた垂直
の熱交換管壁を省略し、それによりシステムの製造コス
トをかなシ低減することである。 本発明によれば以上の目的を達成するために、以下に説
明する本発明のいくつかの実施例に示されるように、本
発明による急速流動化ぺ、ド式反応炉を運転する方法は
、（１）内面が円筒形に形成され、この円筒形の内面と
同心的に７２イメントされ且つ円筒形の内面よシ直径の
小さな出口狭窄部を有する上方領域と、下方領域とを有
し′、粒状の材料から成るぺ、ドを収容する流動化ぺ、
ド式反応炉を提供する工程と；（２）反応炉の下方領域
に反応させるべき物質を供給する工程と： （３）’下
方領域に形成された複数個の開口を介してＩＩの加圧空
気の流れを、粒状の材料を循環方式で流動化するのに十
分な速度で反応炉に供給することによシ、粒状の材料が
第１の加圧空気の流れに伴なわれて、上方の上方領域内
へ連続的に搬送されるようにする工程と：（４）円筒形
の内面に形成された少なくとも１つの開口を介して第２
の加圧空気の流れを反応炉の上方領域に接線方向に供給
し、反応炉の最大運転容量において、第２の加圧空気の
流れの量は、反応炉に供給される加圧空気の総量の約５
０−を越える工程と；（５）上方領域内において少なく
とも約０．６のスワール数と、少なくとも約１８０００
のレイノルズ数とを維持して、反応炉の反応速度を高め
且つ上方領域内に少なくとも１つの逆流ゾーンを形成す
る乱流気柱を上方領域内に提供し、粒状の材料の少なく
とも一部を反応炉の下方領域に戻す工程と；（６）反応
炉内部の粒状の材料のほぼ全ての量を維持しつつ、上方
領域内に存在する反応ガスを出口狭窄部を紅て反応炉か
ら排出させる工程とから成る。 一般に、本発明の方法は断熱モード又は非断熱モードで
実施される。断熱モードでは、供給される加圧空気の総
量目、化学量論上、燃焼に必要とされる量より多いか、
又は少ない（ガス化状態の場合）、非断熱モードにおい
ては、流動化ぺ、ビから熱を取除くために、べ、ド内に
熱交換表面が設けられる。 以上のような方法に加えて、本発明轄、さらに、（１）
内面が円筒形に形成されてお）、この円筒形の内面と同
心的に７２イメントされ且つ円筒形の内面より直径の小
さ、な出口狭窄部を有する上方領域と、下方領域とを有
し、粒状の材料から成るぺ、ドを収容する流動化べ、ド
式反応チェンバと；（２）反応チェンバの下方領域内に
反応させるべき物質を供給する手段と；（３）下′１５
領域に形成された複数個の開口を介して第１の加圧空気
の流れを、粒状の材料を循環方式で流動化するのに十分
な速度で反応チェンバに供給することにより、粒状の材
料の少なくとも一部が第１の加圧空気の流れに伴なわれ
て、上方の上方領域内へ連続的に搬送されるようにする
手段と；（４）円筒形の内面に形成された少なくともｌ
つの開口を介して第２の加圧空気の流れを反応チェンバ
の上方領域に接線方向に供給する手段とを具備する急速
流動化ベッド式反応炉をも含む。反応炉の最大運転容量
において、第２の加圧空気の流れの量は、反応炉に供給
される加圧空気の総量の約５０ｔｓより多い、第２の加
圧空気の流れは、上方領域内において、少なくとも約０
．６のスワール数と、少くとも約１８０００のレイノル
ズ数とを維持して、反応チェンバ内の反応速度を為め且
つ上方領域内に少なくとも１つの逆流ゾーンを形成する
乱流気柱を上方領域内に提供し、粒状の材料の少なくと
も一部を反応チェンバの下方領域に戻すように％また、
反応チェンバ内部の粒状の材料のほぼ全ての量を維持し
つつ、上方領域内に存在する反応ガスを出口狭窄部を経
て反応チェンバから排出させることができるように供給
され、反応チェンバも、これら２つの条件を満たすよう
に構成されている。 を詳細に説明する。 本発明の急速（循環）流動化ベッド式反応炉の好ましい
実施例の１つを第１図に示す、第１図に示されているよ
うに、本発明の反応炉は燃焼器１から構成される６本発
明のこの実施例によれば、燃焼器１は、下方領域１１に
粒状の材料から成る流動化ベッドを収容する流動化ベッ
ド式燃焼チェンバ１０を含む、下方領域１ノの内面はほ
ぼ円錐形に形成され、下方領域１１の底（ｄ）の横断面
の面積は、図示されているように、上方領域１８の横断
面の面積より小さいのが好ましい、以下によシ詳細に説
明するように、このような大きさと形状を採用すること
によシ、流動化ガスの流れが減少し、その結果、「二次
」空気が増すため、必要なスワール数を容易に得４こと
ができる０粒状のべ、ド材料は灰又は砂又はその他の不
活性材料であるのが好ましい。 粒状の材料は、酸素を含む加圧ガス（たとえば空気）に
よυ急速（循環）流動化方式で流動化される。以下、こ
の加圧空気を「−次」空気という、−次空気は、支持表
面１３全体に形成される複数個の開口Ｉ２を介して１つ
の流れとして供給される。以下によシ詳細に説明するよ
うに、燃焼器の最大運転容量において、開口１２を介し
て供給される一次空気の量は、燃焼チェンバ１０に供給
される空気の総量、すなわち燃焼工程に必要とされる空
気の総量の約５０チよシ少ないのが好ましい、開口Ｊｊ
＃ｉ、従来の加圧空気分配孔またはノズルであっても良
い。 加圧空気源、たとえば送風機１４は、支持表面１３の下
方にある！レナムチェンパ１５に空気を供給する。グレ
ナムチェンパ１５は開口１２に空気を供給する。燃焼チ
ェンバ１０から漂遊材料及び／又は凝集した灰郷の廃棄
物を取除くために、支持表面Ｉ３を買通する別の導管１
６が設けられている。 燃焼器１＃−ｉ、燃焼チェンバ１０の下方領域１１に入
口１７を介して可燃性の物質を供給する手段をさらに含
む。この実施例においては、供給手段は適切な従来の機
械的供給機構、すなわち空気圧式供給装置２０から成る
。可燃性の物質は、有効直径がかなシ大きい粒子（たと
えば２．５ ｅｘ ＠ ｇの石炭片又は約５ｍの木片）
であり、急速流動化ベッドの内部又は上方に導入される
。その後、この物質は、燃焼チェンバ１０の下方領域１
１内において、流動化ガス中の利用しうる自由酸素の量
によシ規定される限度内で完全乾燥、揮発、デクレピテ
ーシ、ン及び部分燃焼等の工程を経て処理される０粒状
のベッド材料の一部、燃焼しなかった燃料、揮発してガ
ス状となった物質、固体炭素及び灰は、煙道ガスにより
（すなわち煙道ガスに伴なわれて）上方の燃焼チェンバ
１０の上方領域１８内へ搬送される。燃焼チェンバ１０
内で行なわれる燃境工程の大半は上方領域１８内におい
て起こる。 先行技術の急速流動化ベッド式反応炉とは異クリ、本発
明による急速流動化ベッド式反応炉（Ｃおいては、煙道
ガス及びそれと共に搬送される粒状のべ、ド材料、燃焼
しなかった燃料、固体炭素、灰（固体）等を固体−ガス
分離器（九とえばサイクロン分離器）内に導く必要がな
い。 前述のように、煙道ガスに伴なわれて搬送される固体と
ガスは燃焼チェンバ１０の上方領域１１内へ導かれ、そ
こでさらに燃焼が起こる。 煙道ガスは、最終的には、後述のように上方領域１８よ
り横断面の面積が小さい円筒形の出口狭窄部５を介して
上方領域１８から排出される。 出口狭窄部５を設けることにより、粒状のベッド材料を
狭窄部を通って排出される煙道ガスから容易に分離でき
ると共に、燃焼チェンバ１０の内部において固体を容易
に循環させることができる。断熱燃焼器として作動させ
る場合、煙道ガスはその後処理熱供給源又はボイラに送
られるのが普通である。たとえば、燐成炉やベニア乾燥
機等に煙道ガスを送っても良い。 一般に良く知られているように、上昇するガスにより搬
送される粒子の量・は、ガスの流速の３乗又Ｆｉ４乗の
関数として決定される。従って、（＆）上昇するガスの
流れにおいて固体の最大飽和力領域１８内へ所望の量を
搬送するために十分な所望のレイルまで流動化ガスの垂
直方向の速度を上げることによシ、固体の反応表面を広
くすることができる。灰の粒子がある一定のサイズ分布
を示している燃料について、前述のようにガスの垂直方
向の速度は十分に速くなければならないが、以下に説明
するように上方領域Ｉ８の内面に設けられるのが好まし
い耐火ライナを、この領域における高い灰濃度により激
しく浸食する程に高速である必要はない、以下により詳
細に説明するように、上方領竣内で渦巻き流を得るため
に、上方領域１８の内面は円筒形に形成されている。 本発明によれば、燃焼チェンバ１０の上方領域１８に少
なくとも１つの開口１９、好ましく（・す少なくと本２
つの対向する開口１９を介して第２の加圧空気の流れ（
以下「二次」空気という）を接線方向に供給する手段が
設けられている。上方領域１８のいくつかの地点に複数
対の開口１９を設けるのがさらに好ましい、第１図に示
す有利な実施例においては、検数対の対向する開口が上
方領域１８全体に、縦に互いに離間して形成されている
。（第１図の横断面図には、片側の開口のみが示されて
いる。）この実施例において、加圧空気源、たとえば従
来の送風機１４け垂直のマニホルド２１等に二次空気を
供給する。以下にさらに詳細に説明するように、燃焼器
の最大運転容量において。 二次空気の貴社、燃焼器１に供給される空気の総量、す
なわち燃焼工程に必要とされる空気の流れの総量の約５
０チよシ多いのが好ましい。 場合によっては、たとえば二次空気の温度が周囲温度よ
り高いような場合には、二次空気の量は供給される空気
の総量の５０％より幾分少なく、たとえば３０〜４０チ
であっても良い。 本発明によれば、二次空気が十分な速度で供給されるこ
と及び上方領域１８内において乱流気柱を発生させるた
めに必要である少なくと４約０６のスワール数（８）と
、少なくとも約１８０００のレイノルズ数（Ｒ＠）とを
提供するように上方領域１８の内面の幾何学的特性を定
めることはきわめて重要である０本発明の反応炉は１反
応炉の最小運転容量（すなわち最大運転容量の２０チ）
で運転したときに、スワール数及びレイノルズ数の上記
最小値を得ることができ、最大運転容量においてはさら
に大きな値が得られるように構成し、運転するのが好ま
しい。ただし、スワール数及びレイノルズ数は、燃焼チ
ェンバ１０内で許容限度を越える圧力の低下を生じさせ
るような値を越えてはならない。 この乱流気柱によシ、本発明の反応炉を燃焼器として使
用した場合で１立方メートル轟たシ毎特約１５０万キロ
カロリーを越える比熱発生量を達成でき、これによ）燃
焼速度は大きく改善される。従って、１立方メートル当
たり毎時。 約２０万キロカロリーの比熱発生量しか提供できなかっ
た先行技術の燃焼器に比べ、本発明の反応炉を着しく小
型化することができる。 前述のような必要なスワール数及びレイノルズ数を得る
ためには、利用できるガス速度に加えて、燃焼チェンー
９１０の上方領域１８の出口狭窄部５及び内面が、ある
一定の幾伺学的特性を示すようにしなければならない、
この特徴については以下で説明するが、その概略は先に
挙ケタ「コンパスチョン・イン・スワーリング・フロツ
グ、・ア・レビコー」に記載されている。 この文献の内容は、参考として本明細書中にも採用され
ている。 燃料の炉焼は、上方領域１８内の乱流気柱により、融点
より低い温度でほぼ完了し、その結果、燃料はもろい灰
の状態となる。 本発明の流動化ベッド式反応炉は「循環」すなわち「急
速」流動化方式で流動化されるが、この反応炉と先行技
−術の急速流動化ベット°式反応炉との根本的な相違は
、本発明においては、煙道ガスによシ搬送される粒状の
べ、ド材料、燃焼しなかった燃料、灰郷の固体と煙道ガ
スとを分離するだめのサイクロン粒子分離器を使用する
必要がないという点にある。円筒形の出口狭窄部５が適
切な大きさであれば、上方領域ノ８の乱流気柱と、それ
に伴なって上方領域１８内に発生される大きな内部逆流
ゾーンとにより、きわめて小さな固体（九とえは約２〜
４μ以下の大きさの固体）を除く全ての固体が出口狭窄
部５を介して上方領域１８から排除されるのを有効に阻
止することができる。サイクロン分ｌｌ１ｉ器を使用し
ないため、本発明に従って構成される反応炉システムは
非常に小型であシ、コストも着しく低減される。 第１図に示す実施例において、燃焼工程中に形成される
灰及び燃焼しなかった燃料は当然、燃焼器１の内部に堆
積するので、下方領域１ノのべ、どの高さは絶えず増し
続ける。このため、このような固体を導管１６を介して
頻繁に排出する必要がある。 上方領域１８内において少なくとも約０６のスワール数
と、少なくとも約１８０００のレイノルズ数が得られ、
且つ燃焼器の出口狭窄部５の直径（Ｄ、）と上方領域１
８の直径（Ｄ ）との比、すなわちり、／ｌ）。（以下
Ｘと定義する）が約０４から０７の範囲内、好ましくは
約０．５から約０６の範囲内にあるように燃焼チェンバ
１０を設計し、運転すれば、動転中に上方領域１８内に
大きな内部逆流シー／が形成される。すなわち、３つの
同心円環体状の再循環ゾーンが形成される。このような
再循環ゾーンは従来のサイクロン燃焼器（すなわち流動
化ベッドを含まない）の分野では一般に知られておシ、
この現象は先に挙げた「コン・々スチ、ン・イン・スワ
ーリング・フロウズ：ア・リビ、−」に４全般的に説明
されている。上方領域１８内に形成される再循環ゾーン
は、固体を下方領域１１に戻すように作用する。この作
用は、上方領域１８内の高いレベルの乱流の作用と組合
されて、固体とガスとの間の熱交換を大きく改善するの
で、燃焼チェンバ１０全体にわたって比較的均一な温度
が維持される。 前述のように、燃焼チェンバ１０は、比Ｘの値が約０４
から約０７の範囲内となるように構成すべきである。Ｘ
の値が大きくなれば、燃焼ナエンパ１０の圧力の低下は
小さくなり、スワール数は大きくなるので、Ｘの値は大
きい方が良い。しかしながら、Ｘの値が約０．７を越え
るζ、がスと固体を適切に分離できる十分な大きさの内
部逆流ゾーンは形成されなくなる。 １つの例として、容量（Ｑｃｏｍ）が７９０万に一／′
時であシ、燃焼温度（”ｅｏｍ）が１１２３°にに二次
（接線方向）空気の温度（Ｔ、ｌｒ）が５７３−二次空
気の流速（Ｗ４）が７３．２ｍ／秒、比熱発生皺が２５
０万ｋｊ／時、流動化ベッドの底におけるがスの流速（
Ｗ□）が２．３＃ｌ／秒である非断熱燃焼器を想定し、
含水量か比較的少ない石炭を燃焼させるものとしたとき
、この燃焼器が適切に設計され且つ燃焼チェンバ１ｏに
供給される１と気全体のうち十分大きな部分が二次空気
として上方領域１８内に接線方向に導入されれば、（）
６を越えるスワール数（８）と、１８０００を越えるレ
イノルズ数（Ｒ・）とが得られ、燃焼チェンバ１０の圧
力の低下は許容限度内であることがわかる。よシ詳細に
は、第１図について、次のような式が成立つ。 化学量論上、燃焼に必要とされる 燃焼ガスの流れ τ＝燃焼ガスの燃焼チェンバ１０内 （６） 滞留時間 ｄ−流動化ベッドの底の直径 （８）従っ
て、ｆ ”” １．８ 、 Ｘ ＝ ３．３ 、 Ｄ６
＝＝１．０６９ｍ。 Ｄ、＝０．６４１．Ｙ＝０．０６７ｍ”１０．８９７ｍ
” ＝０．０７５で、燃焼チェンバ１０の入口空力係数
と出口空力係数が夫々２と４であるように構成され、運
転される非断熱燃焼チェ７・臂ノ０内において、ψが約
０．９４である燃料を燃焼させた場合、燃焼チェンバ１
０に供給されるτは０．３０８秒、ηは０．８９．８は
２８５、そしてＲ＠は２５００７５となり、（燃焼器が
１００％容量で運転されているときの）燃焼器の総圧力
低下は約４００■ｗ、ｔ”、である。このような燃焼器
を２０％の容量で運転したとき１丁Ｆｉ１．５４秒と大
きくなり、ηは０．４４５．８は０．７４１．Ｒ＠は５
００２０、Ｗ ＝１４．８ｍ／秒となり、総圧力低下
は約Ｎ ｌ６ｍｗ、ｃ、である。これらの数値は、Ｙが一定に保
たれ且つ燃焼チェンバ１０の入口空力係数と出口空力係
数が夫々２と４であると仮定したときのものである。 以上の分析、特に式（１）から明らかであるように、燃
焼温度を下げると、必要なスワール数を達成しやすくな
る。このことを利用すると、本発明に従って約５００℃
から１０００℃の範囲の温度で湿った生物量材料を燃焼
させることができる。先行技術ではこのような材料を燃
焼させるために約１０００℃の燃焼温度が必要であった
ことを考慮すると、本発明は有利であるといえる。 先に挙げた式から明らかであるようＫ、流動化ぺ、ドの
底の横断面面積が上方領域１８の横断面面積より小さけ
れば、必要なスワール数が容易に得られるので、このよ
うに燃焼チェンバ１０を構成することが好ましい、この
条件は、特に含水量の多い燃料を使用する場合及び圧力
低下を少なくすることが望ましい場合に重要である。さ
らＫ、流動化べ、ドの底の横断面面積が小さければ、底
のガス流速を高めることができるため、粒子サイズの大
きな燃料を、粒子をぺ、ド内で確実に流動化しつつ燃焼
させることが可能になる。 本発明に従って燃焼器を構成する場合、先の分析から明
らかであるように、必要なスワール数とレイノルズ数を
得るためには多数の・ぐラメータを変化させれば良い、
たとえば、・母うメータＸ、Ｙ及び２の値は、一般に、
システム全体にわたって許容限度内の圧力低下を保たな
ければならないために課される制約及び上述のＸの値に
課される制約を守ることのできる範囲内で必要に応じて
制卸することができる。この点に関して、湿りた生物量
材料の場合の最大許容圧力低下は５００〜１０００■Ｗ
、Ｃ０であシ、石炭の燃焼の場合にはこれより幾分高く
なることに注意すべきである。しかしながら、本発明の
システム全体において伝熱特性が改善されているため、
石炭についても１０００ ｍｗ、ｅ、の圧力低下を達成
できるようにすべきである。 □ 本発明に従りていくつかの構成を仮定し、それらを
比較分析することによシ次のよりなことが判明した。 １） 燃焼器内に供給される空気の流れのうち、必要な
スワール数とレイノルズ数を得るために二次空気として
（開口Ｊ９を介して）接線方向に導入されなければなら
ない空気の割合（η）は、二次空気の温度（’ｒ１ｒ）
を上げることによシ減らすことができる。より詳細には
、先に挙げた式から明らかであるように、たとえばＴａ
１ｒが約１５０℃を越え且つψが０．９４であるような
条件の下では、前述の燃焼器を２０−の容量（すなわち
最小容量）で運転するときに、０．６を越えるスワール
数を達成するために二次空気として供給しなければなら
ない空気の１は全体のわずか３０％から５０−である、
ただし、最大（１００％又はそれに近い）容量において
は、約０．５を上回るηの値が必要である。さらＫ。 前述のように、このような燃焼器の圧力低下は少ない。 ２） 接線方向に供給される空気の温度（Ｔａ １ ｒ
）が送風機１４を通過した後で、周囲温度に近い（た
とえば４０℃）とき、燃焼器が１００チの容量で運転さ
れている場合のこの二次空気の量は、燃焼器に導入され
る空気の総量の約５０％より多くなければならず、燃焼
器がよシ小さな所望の部分容量（たとえば２０−）で運
転されている場合には、導入される空気の総量の約５０
９１よシ多くなければならない。 ３）項目（１）及び（２）は、空気中における炭素質燃
料の燃焼に関する。このような燃料以外の材料を空気又
は他のガスの中で燃焼させた場合の反応は、多少異なる
ものと考えられる。しかしながら、約０．６を越えるス
ワール数と、約ｉ ５ｏｏｏを越えるレイノルズ数を維
持することが重要であるのに変わシはない。 本発明は、木くず、市町村廃棄物、炭素質の物質（たと
えば石嶽）＊の多くの不均一な可燃性粒子状固体材料に
適用できるが、液体燃料や気体燃料に適用して４夷い。 以上説明した本発明の実施例は、さらに次のような有利
な特徴を備えている。（ａ）たとえば、生物量材料を５
００℃から１０００℃の温度で燃焼させるなど、必要に
応じて低温での燃焼が可能である。（ｂ）燃焼器の流動
化ベッドが、末端の流動化速度の１０倍の空気圧搬送ガ
ス速度で作用するため、燃焼器の容量を実質上無制限に
減少させることができる。容量減少比は５：１を越える
。 本発明の方法は、ボイラにも応用できるが、この場合に
は、経済的な観点から、燃焼のための過剰空気の量、従
って流動化ベッド（下方領域１））の熱吸収量を少なく
しなければならない０本発明をボイ〉に適用した場合、
下方領域１１の横断面は、流動化ベッド内に適正な大き
さの熱交換表面を収容するために方形とし、面積を広く
することが好ましい、このことは、特に燃焼温度が低く
及び／又は燃料の含水量が多い場合に重要である。第１
図に点線で示すように、熱交換表面は、たとえば下方領
域ＪＪＫ設けられる熱交換管機構２９から成る。熱交換
管機構は、先行技術において良く知られているように、
任意の適切な大きさ、形状、配列（複数本の垂直の管を
含む）とすれば良い、熱交換管機構２９を処理熱供給源
又は従来のボイラドラム（図示せず）Ｋ作用連結するの
が好ましい。 熱交換管機構の冷却媒体は任意の適切な液体又は気体状
媒体、たとえば空気を使用すれば良い。 ボイラの場合、出口狭窄部５から排出される排気ガスを
従来のようにボイラの対流管群に送るのが好ましい。 次に第２図に関してｉｌｉ！明する。第２図は、高い？
イラパーナ負荷−整比が望まれる？イラに使用するのに
特に適している本発明の実施例を示す、第２図において
、第１図に示される部分と同じ又はほぼ同じ部分は同じ
図中符号によ秒示す、以下、第１図に示した実施例と明
確ＫＪ！なる構造及び動作上の特命についてのみｌｉ２
明する。 第２図に示される実施例は、燃焼チェンノぐ１０の下方
領域１１にすぐ＊＊＊して１曹され且つ下方領域１１と
連通するあふれ開口４１を有する（熱交換器付き）冷却
流動化ぺ、ド４０を含む、冷却流動化ベッド４０＃ｉ、
粒状の材料から成る通常の（すなわち気泡形成）流動化
ベッドであり、熱交換表面を含む、このＩＩ！細例では
、熱交換表面は熱交換管機構として示され、水又はその
他の冷却流体、たとえば蒸気、圧縮空気雛がこの管機構
内に入っている。熱交換管４２に入る流体は従来のがイ
ラの蒸気ドラム（図示せず）から供給するのが好ましい
、冷却流動化てプレナムチェンバ４３から供給される三
次加圧空気により流動化される。この開口はノズルとし
て形成されていても良い。 冷却流動化ぺ、ド４０は、以下に設割するように、下方
Ｓ＋械１ノから開口４１を介してべ。 ド４０内ＫＴｏふれて入る粒状の材料及びその他の固体
から成る。熱交換管機１１１４２Ｆｉ、冷却流動化ベッ
ド４０を冷却する冷却コイルとして作用する。冷却され
た固体は、下方領域１１に収容される急速流動化べ、ド
から冷却流動化べ。 ド４０を分離する仕切７６の底部を貫通して設けられる
オリフィス７５を介して冷却流動化ぺ、ド４０から排出
され、再び燃焼チェンバ１゜の下方領域１１に入って、
そこで再び流動化される。その結果、熱交換管機構４２
を通過する流体は加熱される。加熱された流体を、従来
の？ィラドラム（図示せず）４Ｉに送るのが好着しい。 冷却流動化ぺ、ド４ｏから燃焼チェンバｉ。 の下方領域Ｊ１の急速流動化ぺ、ドに向かう固体の動き
は、特別の向きに形成された三次空気噴射ノズル４４と
、監視９気噴射ノズル２７とによりさらに促進される。 監視空気噴射ノズル２７には、別個のプレナムチェンΔ
１８から空気を供給しても良い、これらのノズル４４及
び７７ｉｊ、第３図に示すように、各ノズルのチー・ヤ
された端部が下方領域１１に向かりである角度を成すよ
うＫ（第２図屯参照）＠成するのが好ましい。 次に、このがイラがどのように機能して、ノ々−ナ負荷
調整比が改善されるかをより良く理解するために、がイ
ラを最初に冷却し良状態から全負荷状態にし、続いて所
望のレベルまで低下きせるための好ましい運転手順につ
いてｉａする。 下方領域Ｊ１の上方に１曾されるのが好ましい点火バー
ナ（図示せず）がオンされる間、二次空気、三次空気及
び監視空気ｈａ断されている。燃焼器の耐火材及びその
内部の温度が固体燃料の点火温度を献えると、−次空気
と三次空気の一部が供給される。この間、三次空気と監
視空気は信断されたｔまである。この時膚から、燃焼チ
ェノ−４１０内において断熱・流動化べ、ドが燃焼のた
めの流動を開始し、温度が再び固体−料Ｏ点火温度を越
えると、固体燃料は燃炉チ１ンパＩＯＫ供給される。固
体燃料が点火され、その結果、熔焼器の排タガスの温度
が上がると、監視空気の供給が始まる。？焼温度を上げ
続けるために、この時点から二次空気の量を徐々に幸す
と同時に、固体燃料の供給量を増やし、点火・９−すを
オフする。排気がスの温度が上がり←けていれば、二次
空気の量と固体燃料の伊給都をさらに増すべきである。 排気がヌのｉ！度が所望の量高しペ羨に達した時潰で、
三次空気の仲給が開始され、フルレベルに達するまで三
次空気の′ＩＦを連続的に増してゆく、同時に、ｌ固体
学科の供給量と二次空気の量も連続的に増える。 この時点で、排りがスの温度が所望のレベル、すなわち
設計レベルにあれば、二次空気の量と燃料の供給量はそ
れ以上増加せず、最龜経済的な燃料消費状態を達成する
ために必要な９燃比に従って維持される。このとき、？
イラは全員１（１００嘔容量）で運転されていると考え
ることができる。 以上概略的Ｋｔ明した一連の１作を、点火バーナがオフ
される時点まで逆の順序で行なえば、反応炉の最小容量
、すなわち所望のバーナ負荷１Ｍ！ｌＩ比が得られる。 すなわち、所望の空燃比を維持しつつ、燃焼チェンバ１
０の許容最低ｉ１度レベル（すなわち、完全燃焼を雛持
する仁とができる最低のレベル）Ｋ達するまで二次空気
の１を減らしてゆけば良い、燃焼器の容量を、監視空気
及び三次空気の量をこの順序で徐々に減らすことにより
、さらに減少させることができる。その結果、冷却流動
化ベッド４ｏ内部の固体の循歩Ｆｉ最低の状態となり、
同様に、冷却流動イ、ヒペ、ド４ｏと熱交換管機構４２
との間の熱交換工程も最低のレベルとなる。さらに１監
視空気の量及び／又は三次空気の量を変化させることＫ
よ秒、燃焼器の所望の運転容量（熱交換管機構４２が、
通常の状態で起こる伝熱の量を越える熱を処理できるよ
うに設計されているとすれば、最大容量も含む）におい
て、燃焼チェンバ１Ｄ内の燃焼温度をさらＫｌ’１ｌｌ
ｌＮすることができる。 簡単にいえば、第２図に示される実施例に従って高いバ
ーナ負荷調整比を得るに当たって鍵となる特徴は、空燃
比及び燃焼温度を必要なレベルに保つために冷却流動化
べ、ド内の熱交換管機構４２が（物理的にではなく）徐
々に燃焼工程に関与しなくなるということである。さら
に、燃焼チェ７ｐ４１１ｊの流動化ベッドは空′気圧搬
送ガス速度で作動しくその内容物の大半の再循環）空気
の総量の５０憾よりけるかに少ない量（一般に２０憾未
満）の空気により流動化さハるので、空気力学的観点か
ら見て、バーナ負荷調整比は実質上無制限であり、５：
ｌを越える。 さらに１上述のように一イラのバーナ負荷調整比が改善
されることにより、公知の流動化べ、ド式べ、ドにけな
い付加的な利点が得られる。 すなわち、循環流動化べ、ドから過剰な熱を吸収するた
めの熱交換表面が半分以下ですむという利点である。こ
れは、次の２つの理由による。 （、）冷却流動化べ、ド４０内に完全に浸漬される、熱
交換管′！Ｍ構４２の表面全体が熱交換工程で使用され
る。これに対し、先行技術の循濃流動化ベッド式−イラ
の燃焼チェンバの上方領域に設けられる垂直の管壁では
、管壁の約半分が熱交換に使用されるにすぎない、伽）
このようなシステム罠おける流動化ぺ、ドの熱交換係数
は、塵芥を大量に含んでいる場合で亀、ガスの熱交換係
数や、先行技術の循環流動化ベッド式がイラの燃焼チェ
ンバを限定する垂直の管壁の熱交換係数より高い、この
第２の現象は、１つＫは、別個の冷却流動化ぺ、ド４０
を使用するととにより、その内部において最適の流動化
速度を利用できること、及び冷却流動化ベッド４０が飛
散灰勢の小さな粒子から成ることに起因するものである
。 菖４図は、第２図に示した実施例と構造及び運転の点で
ほぼ偏ている本発明の別の実施例によるがイラを示す、
この実施例は、容量をより大きくする必要のある用途に
適用するのが好ましい、第４図の実施例による大容量の
がイラは高圧水管？イラとして構成されており、熱交換
管機構４２は、ｆイシドラム１００から供給されゐ水が
入りた曹数本の木管から形成される。 熱交換管機構４２１Ｃおいて発生すゐ水蒸気Ｆｉがイラ
ドラム１００又は過熱１６（たとえば過熱器１ＯＪ）Ｋ
供給される０図示されていゐ好ましい実施例においては
、Ｉイシドラム１００け燃焼チェンバ４１Ｑの上方に配
置される。 第４図において、第２図に示される部分と同じ又Ｆｉは
ぼ同じ部分は同じ図中符号により示す。 ｖ下、第２図に示し友実施例の場合と異なる構造及び運
転上の４Ｉ徽についてのみ説明する。 第４図に示す実施例において、耐火材のライニングを施
し良導管１０１社燃焼チェンバの出口狭窄部５に流密連
結されて、煙道ガスを燃焼チェンバＪＣＩの外筒で導く
、煙道ガスから熱を回収するために１導管ｘｏｘＫ熱交
換表面を設けるのが好着しい、九とえば、図示されてい
るように、導管１０１内に一部の過熱蒸気管１０１を配
置し、これらの管Ｋｄｆイラドラム１０１１から蒸気を
供給するようＫしても良い、この方法の代わりに、又は
この方法と組合わせて、過熱蒸気管１０２を従来の蒸発
対流表面とじ【も喪い。 導管１０１内の、過熱蒸気管１０２０下方に１一群の節
炭器管及び／又は空気加熱管１０３を配にするのが好ま
しい０節炭器管から出るガスＦｉ町イ２ドラム１ｏｏＫ
供給し、空気加熱管力・ら出るガスは二次空気として利
用するのが良いであろう、煙道ガスは、過熱蒸気管１ａ
ｎと、節炭器管及び／又は空気過熱管１０３とを通過し
た後、開口Ｊ（７４を経て導管１０１がら排出される。 飛散灰は、図示されているように導管１０１の端部に集
められ、開口１０Ｂから排出される。 きわめて微細であり、灰を多量に含み且っ／又は燃焼し
にくい燃料粒子を燃焼させることが望まれる用途に本発
明を適用した場合、出口狭窄部５を経て燃焼チェンバ１
０から排出される煙道ガスは大量の固体を含むので、固
体を取除くために従来のサイクロン粒子分動器を使用し
なければならない、第５図及び１１に６図は、夫々、こ
のような用途に適用するために本発明に従って榊成し九
断熱燃焼器と、非断熱燃焼器を示す。 第５図に示される本発明の実施例によれば、燃焼器ＪＦ
ｉ、川口狭窄部５の上方に設けられる流出口２２を経て
上方領域１８から排出される固体の一部を分離し、分離
された固体を流入口２３を介して燃焼チェンバ１０の下
方ＩＩ竣１）に戻す手段をさらに具備する。この実施例
においては、固体を燃焼がスから分離する手段は、流入
口２３で流出口２１との間に作用連結された１つ（父は
複数）の適切な従来構造のサイクロン分離器２４を含む
、サイクロン分離器２４から開口３５を経て排出される
煙道ガスは、場合に応じて処理熱供給源又Ｆｉがイラに
送られるのが普通である・ 分離された粒状の材料はサイクロン分１ｍ器２４から流
入口２３に直接に送られるのではなく、サイクロン分離
器２４て流入口２３との間に作用連結されるスルース２
ｓに入るのが好ましい、スルース２ｓは、分離された粒
状の材料から成る通常の、すなわち泡形成式の流動化ベ
ッドを含む０分離された粒状の材料は、複数個の開口２
６から供給される加圧空気によって流動化され、流入口
２３からあふれ出て、燃焼チェンバＪ（Ｊの下方領域１
）にある流動化ベッド内に入る。必要に応じて、灰及び
漂遊材料を開口２７を介して取除いても良い、スルース
２ｊは、下方領域１１、燃焼チェンバ１０及びサイクロ
ン分離器２４の間でガスが交差して流れるのを阻止する
ための中実の仕切２８を含む、流動化ぺ、ド＃Ｉｉ液体
として作用するので、スルーヌ２ＳＶｉ従来の液体トラ
、プと同様に作動し、まず第１Ｋ、燃焼チェンバＪＯＶ
Ｃ供船される一次９気及び二次空気が燃焼テエンノ４１
Ｑの上方領域１ｇをバイパスするのを防ぐ機能を果たす
。 次に第６図ＫＷＩＲシて説明する。第６図は、構造及び
運転の点で第５図に示した実施例にほぼ似ているが、バ
ーナ負荷ｌ１ｌＩｌ比が著しく高い本発明のさらに別の
実施例を示す、第６図において、第５図に示される部分
と同じ又はは埋同じ部分＃ｉ同じ図中符号により示す、
以下、第５図に示した実施例の場合と異なる構造及び運
転上の特徴についてのみ説明する。 第６図及び第６ａ図に示される実施例は、燃焼チェ７・
譬１０の下方領ｌ１１１１にすぐ＠接して配置され、且
つ下方領域１１と連通するあふれ開口ｓ１を有すゐ（熱
交換器付き）冷却流動化べ、ド８ｏを含む、冷却流動化
ベッドａｏＦｉ、粒状の材料から成る通常の（すなわち
泡形成）流動化ぺ、ドであり、熱交換表面を含む、この
実施例においては、熱交ｍｌ！面は熱交換管機構８２で
あって、その中には水又はその他の流体、たとえば蒸気
、加圧空気瞬が入っている。熱交換管機ｓ８２に入る流
体は、従来のがイラの蓋開ドラム（図示せず）から供給
するのが好ましい、冷却流動化ぺ、ドけ、支持表面の複
数個の一〇８４を経てグレナムテエンパ８３から供給さ
れる三次加圧空気により従来の方式で流動化され、灰は
導管８５を介して（必ＩＫ応じて）取除かれる。 冷却流動化ベッドは、サイクロン分離器２４において分
離された粒状の材料及びその他の固体から形成される。 熱交換管棲構ＩＩ２け、冷却流動化ベッドを冷却する冷
却コイルとして機能する。冷却された固体は冷却流動化
ぺ、ドがらあふれ出て、開口８１を経て燃焼チェンバ７
６の下方領域１ノに再び入り、そこで再び流動化される
。 第６図及び第６ａ図に示される実施例は、はぼ中実の仕
切５４及びｓｓＫより３つの区１ｉｉｉｉ！５１．５２
及び５ｓｐｃ分割されえ変形流動化ぺ、ドスルースＳＯ
をさらに含む、これらの区画室は夫々、別個の諸動化開
ロシステム６１゜６２及び６１から供給されゐ独立した
加圧流動什空気の流れＫより従来の方丈で流動化される
（第６ａ図を参照）、この加圧空気の流れは調節するこ
とができる。開口システム６１，６２及び６３＃ｉ、夫
々別個の弁７Ｊ、ＦＪ及び７３により制−１される０区
画室５１及び５ｘＦｉ共動して、前述のスルース２ ｇ
（ｌｌＥ５図）と同様に機能し、がスの交差流れを阻
止する。サイクロン分離器ｊ４において分離された固体
は区画室、５２に入り、区ｉｉｉ室ｓ１からあふれ出て
、油入口２３を経て燃焼チェノ／４１ｏの下方領域１１
にある流動化ぺ、ド内に入る。しがしながら、以下ＫＩ
１．明するように１燃焼テエンｚ４ＪＯが通常の状態で
動作している（全負荷又は部分負荷で機能している）と
きは、区画室５１は流動化されず、従って、固体の再循
環には関与しない。 通常に動作しているとき、区画室５２及び、５ＪＦｉ流
動化されるが、区ｉｉｉｉＩＭｓ１は流動化されない、
すなわち、弁り２及び７Ｊｉｊ開き、弁ｙｘＦｉ閉じて
いる。その結果、分離され友固体は区１ｉｉｊＩ室５２
に入り、図示されているように１そこからあふれ出て冷
却流動化ベッド８０内に入る。 この実施例がどのように機能して、バーナ負荷訓整比が
改−されるかをより良く理解する九めに、このがイラを
冷却し良状態から全負荷状態にし、続いて所望のレベル
まで低下させるための好ましい運転手ｌｌｉについて訳
明する。 下方領域１１の上方に配置されるのが好ましい点火パー
゛す（図示せず）がオンされる間、−次空気、二次空気
、三次空気及びスルース空気は遮断されている。燃焼器
の耐床材及びその内部の温度が固体燃料の点火温度を越
えた時点で、−次空気、二次空気及びヌルーヌ空りの一
部が供給される。この間、スルースｓ ａ（０区１［１
５３は遮断されたままである（第６ａ図において弁７３
は閉じている）、仁の時点から、断熱燃焼器の燃焼チェ
ンバ１０内において流動化ベッドが作動し始め、温度が
再び固体燃料の点火温度を魅えると、固体燃料は燃焼チ
ェンバ１゜内に供給される。固体無料が点火され、その
結果、排気が７の温度が上がると、区Ｉｉｉ室５３に（
弁７３を開くことにより）スルース空気がさらに供給さ
れ、三次空気の一部が供給される。 燃僻温度を上は続けるために、この時点で二次空気の量
を徐々に増すと同時に１固体燃料のｉ電増やし、点火バ
ーナーはオフされる。排気ガスの８１２がまがシ続けて
いれば、二次空気の量と固体燃料の供給量をさらＫｊ？
し続けるべきである。排気がスの温度が設定されている
最高レベルに達した時点で、三次空気の諸量を、フルレ
ベルに達するまで連続的に増さなければならない、轡１
時に％固体燃料の供給量と二次空気の量も連続的に増加
される。全負荷状態を達成するために、スルース区画室
ｂノの弁りＪを、完全に閉鎖されるまで閉じる（第６ａ
図）、この時点で、排気ガスの温度が所望のレベルにあ
れば、二次空気の量と燃料の供給量をそれ以上増やさず
、最も１済的な燃料消費状幹を得るために必碧とされる
空燃比に従って維持する。このとき、反応炉は全負荷（
１００嘔容量）で運転されていると考えることができる
０以上概略的に説明した一連の動作を、点火バーナがオ
フされる時点着で逆の順序で行なえば、反応炉の最小容
１、すなわち所望のバーナ負荷調整比が得られる。（所
望の燃焼ｍｔＫ応じて弁７１を児全に又は部分的に閉じ
ることによって）区−惨５ノ内におけるスルース空気の
流れを変えることにより、また三次空気の流れを変える
ことＫより、所望の燃焼器運転容量（熱交換管機構８２
の表面が、通常の条件の下で行なわれる伝熱の１を上回
る量の熱をも処理できるように設計されているものとす
れば、最大容量４含む）において燃焼温度をさら罠制御
することができる。 簡単にいえば、第６図及び第６ａ図に示される実施例に
従って高いバーナ負荷ｍ１ｌｌ比を得るに蟲九って鍵と
なる％像は、空燃比及び燃焼温度を必要なレベルに保つ
ように１冷却流動化ぺ、ド内の熱交換管機構＃２が（物
理的にではなく）徐ＡＫ燃焼工程ＫＩ！ＩＩ与しなくな
ることである。さらに、燃焼チェンバの流動化ベッドは
空気圧搬送、ｆス速度で作動しくその内容物の大半の再
循ｓ）、供給される空気の総量の５０憾よりけるかに少
ない（〒般に２０−より少ない）１の空気の流れにより
流動化されるので、流体力学的観点から見て、バーナ負
荷調整比は実質上無制限であり、５＝１を館える。 第７図、第８図及び第９図は、多くの点において第２図
に示される実施例に類似しているが、円筒形の上方領域
１１の長手軸がほぼ水平に延出しているような本発明の
さらに別の実施例によるがイラを示す、第７図及び第８
図に示す構造の実施例は中型のがイラに適用するのが好
ましく、第９図に示す実−例は、実質的にあらゆる容量
で運転しうるがイラに遍している・第７図から第９図に
おいて、第１図から第６図に示した実施例の部分と同じ
又けほぼ同じ部分は同じ図中符号により示す、以下、第
１図がら第６図に示した実施例の場合と異なる構造及び
運転上の特徴についてのみ説明する。 第７図は、容量が中程度で、バーナー負荷調整比が高い
低圧（３０ｐｍ１未満）がヌ管バーナを含む本発明の実
施例を示す、燃焼チェノ・母１０の下方領塚Ｊ ｉ Ｋ
収容される急速流動化ベッド及び隣接する冷却流動化ぺ
、ド４０、並びに監視空気及び三次空気は前述のように
作用する０図示されているように％１方領域１ａ＃ｉ冷
却流動化ペッド４０の上方に水平に位置し、二次空気は
、前述のようにマニホルＰ（図示せず）から開口１９を
経て接線方向に供給される（第１図、第２図及び第４図
から第６図を参照）。 上方領域１８の出口狭窄部Ｓは、はぼ従来構造の煙管が
イラ１１１の中央の煙管Ｊ Ｊ ０ＫＩＬ体連結される
。上方領域１ａの外径と煙管７１（１の内径とはほぼ等
しく、上方領域１１１０の端部は煙ｔ１１０内に＃ｉめ
込まれるか、又は他の方法により煙管１１０と密封保合
されるのが好ましい。 出口のど部δから排出される煙道ガスは煙管１１０に入
り、矢印で示すように、煙管１１０に沿って流れる。そ
の螢、煙道ガスは、煙管がイラＩｌｌの下部に配設され
る＃１１の管群ＩＪ：ｌ！ Ｋ入シ、ｔ＃に沿りて流れ
、さらに１矢印により示すように１煙管？イラの上部に
配設される第２の管群１１３ Ｋ入り、管に沿って流れ
る。煙道ガスは第２の管群１１３を通過し友輩、導管１
１４を経て煙管がイラ１１１から排出され石、この時点
で、煙道ガスを排気ガスとして大気中に放出しても良く
、また、従来の節脚器に供給する等の方法により任意に
利用しても良い、煙管Ｉイラ１１１の端部１１！５．１
１６は、煙管がイラＪＪＪから飛散灰を回収・除去しや
すく且つ前述のような煙道ガスの流れ・ヤターンを形成
しやすいように構成するのが好オしい、この丸めに、図
示されているような飛散灰廃棄用導管１１１．ｆｌａ等
を設けても良い・□ 第７図に示すように、煙管ＪＪ（
７の底部に密封係合される平坦な板ｉｚｏに設けられる
ジェ、ド１１９に加圧空気を通す仁とにより、煙管がイ
ラ１１１から飛散灰をさらに取除きやすくするのが好ま
しい、板１ ｊ ＯＦｉ、ノズルｘｚ（第３図）と同様
に構成される徐数個のジェット又はノズル１」９を有す
る。 図示されているように、ジェッ）１１ｊは、加圧空気を
ほぼ端部１１６の方向に導くことにより飛散灰を煙管Ｊ
Ｊ ｏＫ沿って導き、煙管１１０外へ排出できるよう
に、顔料しているのが好ましい、板１２０と、煙管１１
０の底部は、扇形の横断面形状を有するプレナムチェン
バ１２１を形成する。ｆレナムテエンパ１２１には、適
切な加圧空気供給６１（図示せず）から・量イブ１２２
を介して加圧空気が供給される。 煙管がイブ１１１内で発生される蒸気は出口１２１を鮭
てがイブから排出され、その後、直ＩＩＫ利用されるか
、又は過熱器（図示せず）Ｋ送られる。 第７図に示される実施例では燃焼チェンバ１０の上方領
域Ｊ８が水平に位置しているため、既に設置されている
煙管がイブに後から接続するのに特に有利である。 第８図は、多くの点において第７図に示される実施例に
似ており、容Ｉが中程度であり、バーナ負荷調整比が高
い高圧（６００＝７００ｐｍ１以上）がヌ管ノ４−すの
実施例を示す、以下、第７図に示される実施例の場合と
Ｒなる一造及び運転上の４１１１についてのみ欽明する
。 蒙８図に示す実施Ｎにおいて、燃焼チェノ・肴１０から
出口狭窄部５を経て排出される煙道がヌは、一方向が導
管がイブ１２−のガス管１２１内に送られる。が導管１
２１１を通過した螢、煙道がスは、が導管１２！ｉの端
部に配置される飛散灰回収器１２１に入る。飛散灰は飛
散灰回収器１２１かも導管１２ｍを介して取除かれる。 飛散灰回収器１１１を通過し九煙道ガスは出口１２１か
ら排出され、排気がヌとして大気中に放出をれゐか、又
は従来の節脚器等においてさらに利用される働 第８図に示すように、ガス管？イラ１２ｇＫ流密に接続
されるドラ五１３−内に蒸気を集めるのが好ましい。ド
ラム１３０から出口ＪＪＪを経て排出される蒸気は直接
に利用されるか、又は過熱器（図示せず）に送られる。 が導管がイブ１２６のハウジングは第７図に示す煙管が
イブのハウジングより小型であるので、適切な犀？のハ
ウジングを有する高圧がイブを容易に設計できる。 第８図に示される実施例において、燃焼チェンバ１０か
ら出口狭窄部５を経て排出される乱流を形成する煙道が
スは、出口狭窄部５に密刺停合される開口１４０を経て
、出口狭窄部５に隣接する整流チェンバ１３３ＫＩＩＩ
ＩＫ送られる。 整流チェンバ１３２／Ｉｉ、乱流をほぼ消滅させ、煙道
ガスの流れをは＃′！′まっすぐにして、より一様な流
れとして、煙道がスが供給されるべきガス管１２Ｉ３の
長手軸とおよそ一致する単一の方向に直線的に導くこと
ができるようＫするために設けられる。このように流れ
を整えると、煙道ガスかが導管１２５を通過しやすくな
ると共に、各々のが導管１２５において煙道がスから分
離堆積きれる固体の量がＰ１埋均醇化される。 整流チェンバ１３２Ｆｉ、上述の目的を達成できる十分
な大きさの本のでなければならない。 が導管ボイ２１２６の前端１１１３は、図示されている
ように、整流チェンバ１３２の開口１１４と密封係合さ
れているので、「まっすぐにされた」煙道ガスはガス管
１２５内へ導かれる。整流チェンバ１３２は、第８図に
示すように先細の形状となつているのが好ましい飛散灰
回収器１３５を有し、飛散灰は必要に応じて導管１３６
を介して回収器から排出される。煙道ガスから固体を分
離することも、整流チェ７・９１３２の重要な機能の１
つである。 第９図は、従来の圧力レベル（高又は低）で運転するの
に適する本発明のさらに別の実施例によるバーナ負荷調
整比の高い大容量水管ボイラを示す、この実施例は、燃
焼チェ７／４１０の−ｈ方領域１８がほぼ水平に配置さ
れている点を除いて第４図に示される実施例ときわめて
良く似ているので、以下、第４図の実施例の場合と′
異なる特徴についてのみ説明する。 前述のように、第９図に示す実施例においては、上方領
穢１８がほぼ水平に位置しておシ、燃焼チェンバ１０か
ら出口狭窄部５を経て排出される煙道ガスは、出口狭窄
部ｓＶＣ密封係合される整流チェ７・々１３２′に直接
に送られる。整流チェンバ１３２′は、第８図に示され
る実施例に関して説明したのとほぼ同様に機能する。た
だし、整流チェンバ１３２′は、出口１３４が整流チェ
ンバの開口１４０に直接に対向して設けられるのではな
く、整流チェンバの上端に配置されるという点で整流チ
ェンバ１３２（第８図）と異なっている。その他の全て
の点において、整流チェンバ１３２及び１３２′の構造
と作用は全く同じである。整流チェンバ１３２′から出
口１３４を経て排出される煙道ガスは、熱交換用の管群
ノ０２及び１０３が配置されている導管１０１に沿って
、第４図に示される実施例の場合とほぼ同様に流れる。 第７図から第９図に示される実施例の全てにおいて、高
いバーナ負荷調整比を得るために（第２図に示される実
施例に関して説明したように）燃焼区域から分離され要
冷却流動化ぺ。 ド４０を利用している。冷却流動化ベッド４０内の熱交
換管機構４０は、過熱器又は付加的な蒸気供給源として
作用しても曳い、関係する特定の用途について高いバー
ナ負荷調整比が不要である場合には、冷却流動化ベッド
４０を使用せず、熱交換表面（図示せず）を下方領域１
１内に挿入しても良い。 第７図及び第８図に示す実施例において、入口１１を介
して可燃性の物質を供給する手段は、任意の適切な従来
構造の機械的供給機構又は空気圧式供給機構（図示せず
）か・ら構成しても良い。 第１図から第９図に関して説明した燃焼システム及び熱
交換システムの各々において外部熱損失を最少限に抑え
るのが不可決であることは自明である。従って、先行技
術において良く知られているように、第１図から第９図
に示される装置の内面のうち必要な部分は、従来の耐火
性ライニング材料等を使用することにより、全て熱絶縁
処還すべきである。 以上説明した本発明の実施例について、添付の特許請求
の範囲及びそれに相当する屯のの趣旨を逸脱することな
く様々な改変及び変形が可能であることは、当業者には
明白であろう、たとえば、本発明を木くず、市町村廃棄
物、炭素質材料等の粒子状の材料を燃焼させる用途に適
用するものとして説明したが、本発明の装置及び方法を
、たとえば流動化ベッド式反応炉をガス化や、様々な化
学処理及び金鋼処理加工に利用する場合のようなその他
の用途にも適用できることは明らかである。
第１図は、本発明に従って構成された急速流動化ベッド
式反応炉の縦断面図、； 第２図は、本発明に従って構成された急速流動化ぺ、ド
式反応炉の縦断面図； 第３図は、本発明の様々な実施例において使用するのに
適する流動化空気ノズルの略図；第４図は、本発明の別
の実施例による急速流第５図及び第６図は、本発明のさ
らに別の実施例に従って構成された、外部サイクロン粒
子分離器を有する急速流動化ベッド式反応炉の縦断面図
； 第６ａ図は、第６図に示されるスルースに使用するのに
適した流動化空気弁調整機構の略図；及び 第７図から第９図は、本発明のさらに別の実施例に従っ
て構成された急速流動化ベッド式反応炉の縦断面図であ
る。 １・・・燃焼器、５・・・出口狭窄部、１０・・・燃焼
チヱンパ、１１・・・下方領域、１２開口、１４・・・
送）ｆＬｌｅ％１５・・・ダレナムチェンノ４、ｌｌｊ
・・・上方領域、１９・・・開口、２０・・・空気圧式
供給装置、２１・・・ｉニホルド。
式反応炉の縦断面図、； 第２図は、本発明に従って構成された急速流動化ぺ、ド
式反応炉の縦断面図； 第３図は、本発明の様々な実施例において使用するのに
適する流動化空気ノズルの略図；第４図は、本発明の別
の実施例による急速流第５図及び第６図は、本発明のさ
らに別の実施例に従って構成された、外部サイクロン粒
子分離器を有する急速流動化ベッド式反応炉の縦断面図
； 第６ａ図は、第６図に示されるスルースに使用するのに
適した流動化空気弁調整機構の略図；及び 第７図から第９図は、本発明のさらに別の実施例に従っ
て構成された急速流動化ベッド式反応炉の縦断面図であ
る。 １・・・燃焼器、５・・・出口狭窄部、１０・・・燃焼
チヱンパ、１１・・・下方領域、１２開口、１４・・・
送）ｆＬｌｅ％１５・・・ダレナムチェンノ４、ｌｌｊ
・・・上方領域、１９・・・開口、２０・・・空気圧式
供給装置、２１・・・ｉニホルド。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、下方領域と内面が円筒形に形成され、前記円筒形の
内面と同心的にアライメントされ且つ前記円筒形の内面
より直径の小さい円筒形の出口狭窄部を有する上方領域
とを有し、粒状の材料から成るベッドを収容する流動化
ベッド式反応炉の下方領域に反応させるべき物質を供給
する工程と；前記下方領域にある複数個の開口を介して
第１の加圧空気の流れを、前記粒状の材料を循環方式で
流動化するのに十分な速度で前記反応炉に供給すること
Ｋより、前記粒状の材料の少なくとも一部が前記第１Ｃ
）加圧空気の流れに伴なわれて、上方の前記上方領域内
へ連続的に搬送されるようにする工程と；前記円筒形の
内面に形成された少なくとも１つの開口を介して第２の
加圧空気の流れを前記反応炉の上方領域に接線方向に供
給し、反応炉の最大運転容量において、前記第２の加圧
空気の流量は反応炉に供給される加圧空気の総量の約５
０優を越える工程と；前記上方領域内において少なくと
４約０．６のスワール数と、少々くとも約１８０００の
レイノルズ数とを維持し、反応炉の反応速ｆを高め且つ
前記上方領域内に少なくと４１つの逆流ゾーンを形成す
る乱流気柱を前記上方領域内に提供して、前記粒状の材
料の少なくとも一部を前記反応炉の下方領域に戻す工程
と；反応炉内部において前記粒状の材料のほぼ全ての量
を維持しつつ、前記上方領域内に存在する反応ガスを反
応炉から前記出口狭窄部を経て排出させる工程とから成
る急速流動化べ。 ド式反応方法。 ２、前記上方領域の前記円筒形の内面の直径に対する前
記出口狭窄部の直径の比率は約０４から約０．７の範囲
内にある特許請求の範囲第１墳に記載の急速流動化ベッ
ド式反応方法。 ３、前記上方領域の前記円筒形の内面の直径に対する前
記出口狭窄部の直径の比率は約０．５から約０．６の範
囲内にある特許請求の範囲第１項に記載の急速流動べ、
ド式反応方法。 ４ 流動化ベッドから熱を叡除くために、前記反応炉の
下方領域に熱交換表面を浸漬する工程をさらに含む特許
請求の範囲第１項に記載の急速流動化ぺ、ド弐反応方法
。 ５、前記反応炉の下方領域に存在する前記粒状の材料の
少なくとも一部を、前記下方領域の上部と連通ずる上方
開口を介してあふれ出させて、前記下方領域に隣接して
配置される別の第２の流動化べ、ドの中に流入させ、粒
状の材料の一部を前記第２の流動化ベッドから、前記下
方領域の下部と連通する下７ｉ開ロ會介して前記反応炉
の下方領域内へ導く工１ｉをさらに含み、前記第２の流
動化ベッドは泡形成方式で流動化され、その内部には熱
を取除くための熱交換表面が浸漬されている特許請求の
範囲＠１項に記載の急速流動化ぺ、ド式反応方法。 ６、前記第２の流動化ぺ、ドから叡除かれた熱をがイラ
又は処理熱供給源に供給すｂ工程を流動化ぺ、ド式反応
方法。 ７、 前記反応炉に供給される加圧空気の総量は、化学
量論上、燃焼に必要とされる量より多い特許請求の範囲
第１項記載の急速流動化べ。 ｙ式反応方法。 ８、 固体燃料又は液体燃料を前記反応炉においてガス
化する工程を含み、前記反応炉に供給される加圧空気の
総量は、化学量論上、燃焼に必要とされる量より少ない
特許請求の範囲第１項に記載の急速流動化ぺ、ド式反応
方法。 ９、反応炉の最大運転容量に近い容量において、前記反
応炉に供給される加圧空気の総量の約８０−を越える量
の加圧空気が前記第２の加圧空気の流れＫより供給され
、前記第２の加圧空気の流れは、はぼ周囲温度に維持さ
れる特許請求の範囲第１項に記載の急速流動化ぺ、ド弐
反応方法。 １０ 反応炉の最小運転容量に近い容量において、前
記反応炉に供給される加圧空気の総量の少なくとも約３
０−の量の加圧空気が前記第２の加圧空気の流れＫより
供給され、前記第２の加圧空気の流れは、約１５０℃を
越える温度に維持される特許請求の範囲第１１ｆＫ記載
の急速流動化べ、ド式反応方法。 １１、 前記第２の加圧空気の流れの温度は、周囲と
ほぼ等しい温度に維持される特許請求の範囲第１項に記
載の急速流動化べ、ド式反応方法。 １２、 反応炉の最小運転容量において、前記反応炉
に供給される加圧空気の総量の約５０−を越える量の加
圧空気が前記［２の加圧空気の流れにより供給される特
ＩＰ！Ｆ請求の範囲第９項又は第１１項に記載の急速流
動化ぺ、ド式反応方法。 １３、 前記ｔ１ｇ２の加圧空気の流れ幡、前記円筒
形の内面に形成され良複数個の開口を介して接線方向に
供給される特許請求の範囲第１項に記載の急速流動化べ
、ド式反応方法。 １４ 前記第２の加圧空気の流れは、前記円筒形の表
面に形成され次複数灼の対向する開口を □介して接線
方向に供給される特許請求の範囲第１３項に記載の急速
流動化べ、ド式反応方法。 １５、 前記複数対の対向する開口は、前記反応炉の
上方領域全体に縦に互いに離間して形成される特許請求
の範囲第１４項に記載の急速流動化ぺ、ド式反応方法。 １６、 燃焼は、前記反応炉内において約５００℃か
ら約１０００℃の範囲の温度で起こる特許請求の範囲１
１１１１項に記載の急速流動化ベッド式反応方法。 ｌ）、 前記粒状の材料の一部は、前記下方開口の少な
くとも一部を通って前記反応炉の下方領域内に流入する
複数のガスの流れを提供するととＫより、前記下刃開口
を経て導かれる特許請求の範囲第５ｍＫ記載の急速流動
化ぺ、ド式反応方法。 １８、 前記粒状の材料の一部は、前記第２の流動化
ぺ、ドを流動化するように作用する複数のガスの流れを
ほぼ前記反応炉の下方領域の方向に導くことにより、前
記下方開口を経てさらに導かれる特許請求の範囲第１７
項に記載の急速流動化ぺ、ド式反応方法。 １９． （ａ）下方領域と、内面が円筒形に形成され
ており前記円筒形の内面と同心的にアライメントされ且
つ前記円筒形の内面よシ直径の小さな円筒形の出口狭窄
部を有する上方領域とを有し、粒状の材料から成るぺ、
ドを収容する流動化ぺ、ド式反応チェンバと；（ｂ）前
記反応チェンバの下方領域内に反応させるべき物質を供
給する手段と；（Ｃ）前記下方領域に形成され友複数個
の開口を介して第１の加圧空気の流れを、前記粒状の材
料を循環方式で流動化するのに十分な速度で前記反応チ
ェンバに供給することにより、前記粒状の材料の少なく
とも一部が前記第１の加圧空気の流れに伴なわれて、上
方の前記上方領域内へ連続的に搬送されるようにする手
段と；（ｄ）前記円筒形の内面に形成された少なくとも
１つの開口を介して第２の加圧空気の流れを前記反応チ
ェンバの上方領域に接線方向に供給する手段とを具備し
、反応炉の最大運転容量において、前記Ｍ２の加圧空気
の流れの量は、前記反応チェン・肴に供給される加圧空
気の総Ｉの約５０優を越え、前記第２の加圧空気の流れ
は、（Ｉ）前記上方領域内において、少なくとも約０．
６のスワール数と、少なくとも約１８０００のレイノル
ズ数とを提供して、前記反応チェンバ内の反応速度を高
め且つ前記上方領域内に少なくとも１つの逆流ゾーンを
形成する乱流気柱を前記上方領域内に発生させ、前記粒
状の材料の少なくとも一部を前記反応チェンバの下方領
域に戻し且つ（ｉｉ）前記反応チェンノ者内部において
前記粒状の材料の＃１＃Ｙ全ての量を維持しつつ、前記
上方領域内に存在する反応ガスを前記出口狭窄部を経て
前記反応チェンバから排出させるように供給され、前記
（１）及び（ｉｆ）の条件を満たすように構成される急
速流動化ぺ、ド式反応炉。 届 前記上方領域の前記円筒形の内面の直径に灼する前
記出口狭窄部の直径の比率は約０．４から約０．７の範
囲内にある特許請求の範囲第１９項に記載の急速流動化
ベッド式反応炉。 ２１、 前記上方領域の前記円筒形の内面の直径に灼
する前記出口狭窄部の直径の比率は約０．５から約０．
６の範囲内におる特許請求の範囲第１９項に記載の急速
流動化ベッド式反応炉。 ２２、 前記反応チェンバの下方領域に隣接して配置
され且つ泡形成方式で流動化される第２の流動化ぺ、ド
と；前記第２の流動化ベッドから熱を喉除くために前記
第２の流動化ベッド内に浸漬される熱交換手段とをさら
に具備し、前記第２の流動化べ、ドは、前記下方領域の
上部と連通し、前記粒状の材料の一部をあふれ出させて
前記第２の流動化ベッドに流入させるための上方開口と
、前記下方領域の下部と連通して、前記粒状の材料の一
部を前記下方領域に戻す下方開口とを有する特許請求の
範囲第１９項に記載の急速流動化ベッド式反応炉。 ム、 前記出口狭窄部に作用連結されて、前記反応チヱ
ンパから排出される粒状の材料と反応ガスとを分離し、
分離された粒状の材料を前記反応チェンバの下方領域内
に配置される流入口に戻すサイクロン分離器手段をさら
に具備する体ｆ許請求の範囲ｔｓ１９項に記載の急速流
動化ベッド式反応炉。 ２４、前記サイクロン分離器手段と、前配流入口との関
に作用連結されて、前記サイクロン分離器手段から分離
された粒状の材料を受取シ、粒状の材料ｔあふれ出させ
て前記流入口内に流入させる流動化べ、ド式ト２．グを
さらに具備し、前記流動化ベッド式トラ、グは、前記反
応チェンバと前記サイタロン分離器手。段との間のブス
の流れを阻止する中実の仕切を含む特許請求の範囲第２
３項に記載の急速流動化ぺ、ド式６、前記反応チェンバ
の上方領域の長手軸は、はぼ垂直に延在している特許請
求の範囲第１９項に記載の急速流動化ぺ、ド式反応炉。 墓、前記反応チェンバの上方領域の長手軸は、はぼ水平
に延在している特許請求の範囲第１９項に記載の急速流
動化ぺ、ド式反応炉。 ２７、流動化ぺ、ドから熱を取除くために前記反応チェ
ンバの上方領域内に配置される熱交換手段をさらに具備
する特許請求の範囲第１９項に記載の急速流動化ぺ、ド
式反応炉。 ２８ 前記反応チェンバの下方領域に隣接して配置さ
れ且つ泡形成方式で流動化されて、反応ガスから分離さ
れる粒状の材料の少なくとも一部を受覗り、それを流動
化する第２の流動化ぺ、ドと；前記第２の流動化ベッド
内に浸漬されて、前記第２の流動化ベッドから熱を叡除
く熱交換手段とをさらに具備し、前記第２の流動化べ、
ドは、前記下方領域と連通して、粒状の材料の一部をあ
ふれ出させ、前記下方領域に流入させる開口を有する特
許請求の範囲第１９項に記載の急速流動化ぺ、ド式反応
炉。 ２９、前記反応チェンバの上方領域の水平方向の横断面
面積は前記反応チェンバの下方領域の水平方向の横断面
面積より大きい％詐請求の範囲第１９項に記載の急速流
動化ぺ、ド式反応炉。 ３０、前記反応チェノ・量の下方領域は円錐形に形成さ
れている特許請求の範囲第２９項に記載の急速流動化ぺ
、ド式反応炉。 ェンパＫｌｉ線方向に供給する手段は、前記円筒形の内
面に形成された複数個の開口を含む特許請求の範囲１１
９項に記載の急速流動化べ、ド式反応炉。 ３２、前記第２の加圧空気の流れを前記反応チェンバに
接線方向に供給する手段は、前記円筒形の内面に形成さ
れた対向する複数対の開口を含む特許請求の範囲１１３
１項に記載の急速流動化ベッド式反応炉。 ３３、前記複数対の対向する開口は、前記反応チェンバ
の上方領域全体に縦に互いに離間して形成される特許請
求の範囲第３２項に記載の急速流動化ぺ、ド式反応炉。 ３４、前記熱交換手段に作用連結されるゲイ２手段をさ
らに具備する特許請求の範囲第２２項、第２７項又Ｆｉ
ｌｌ１１２８項に記載の急速流動化ぺ。 ド式反応炉。 ３５、前記反応チェンー肴の下方領域の少なくとも一部
は、土から見えとき、横断面が方形に形成されている特
ｌＷ−請求の範囲第２２項又は第２８項に記載の急速流
動化ぺ、ド式反応炉。 ３６ 前記下方開口の少なくと吃一部を経て前記反応
チェンバの下方領域内に流入する複数のガスの流れを提
供して、粒状の材料の一部を前記下方開口を軽て前記下
方領域内へ導く手段をさらに具備する特許請求の範囲第
２２］ＩＪＫ記載の急速流動化ぺ、ド式反応炉。 ３７、 前記第２の流動化ぺ、ドを流動化するように
作用するガスの流れをほぼ前記反応チェンバの下方領域
の方向に導いて、粒状の材料の一部を前記下方開口を経
て前記下方領域内へさらに導く手段をさらに具備する特
許請求の範囲第３６項に記載の急速流動化ベッド式反応
炉。 ３８、前記反応チェンバの出口狭窄部に流体を供給する
ように連結され、前記反応ガスを前記反応チェンバ外へ
導く熱絶縁され九導管と；前記導管内に配置されて前記
反応ガスから熱管覗 。 除く熱交換手段とをさらに具備する特許請求の範囲第１
９項に記載の急速流動化ぺ、ド式反応炉。 ３９、前記熱交換手段は複数本の過熱蒸気管又は蒸発対
ｉ１１表面を含む特許請求の範囲第３８項に記載の急速
流動化ベッド式反応炉。 鉛、前記熱交換手段は複数本の節炭器管又は空気過熱管
をさらに含む特許請求の範囲第３８項又は＃Ｉ３９項に
記載の急速流動化ぺ、ド式反応炉。 ４１、 中央の煙管を前記反応チェンバの出口狭窄部
に１流体を供給するように連結した煙管ダイフ會さらＫ
Ａ備し、そのため、前記反応チェンバから排出される前
記反応ガスは前記煙管？イラに熱を供給する％詐請求の
範囲第２６項に記載の急速流動化ぺ、ド式反応炉。 ４２、前記煙管は、前記出口狭窄部の下方に配置され且
つ前記煙管のほぼ全長にわたって延在し、前記反応ガス
に含まれる飛散灰が堆積するほぼ平坦な板と；前記出口
狭窄部と対向する煙管の端部に向かって複数のガスの流
れｔ−提供して、前記堆積し九飛散灰を前記対向端部を
経て前記煙管の外へ導く手段とを含み、前記対向端部に
隣接する前記煙管がイラの端部は前記飛散灰を回収して
、前記煙管がイツから排出するのに適する形状を有する
特許請求の範囲第４１項に記載の急速流動化べ、ド式反
応炉。 ４３、前記複数のガスの流れを提供する手段は、前記板
を貫通して形成される複数個のノズルと：前記板が前記
煙管に密封係合されることにより形成され前記ノズルに
ガスを供給するためのプ゛ レナムチェンパにガスを供
給する手段とを含む特許請求の範囲第４２項に記載の急
速流動化ぺ、ド式反応炉。 ４４、前記出口狭窄部に流密に連結されて、前記反応チ
ェンバから排出される反応ガスの乱流を減少させ、前記
反応ガスの流れをほぼまっすぐにして、反応ガスをほぼ
直線的な方向に導く整流チェ７・奇をさらに具備し、前
記整流チェンバの出口は、はｔＸまっすぐに流れる反応
ガスを排出する特許請求の範囲第２６項に記載の急速流
動化ぺ、ド式反応炉。 ４５、ガス管が前記整流チェンバの出口と流体を供給す
るように連結されていゐガス管がイラをさらに具備し、
そのため、前記整流チェンバから排出される前記反応ガ
スは前記ガス管ゲイラに熱を供給する特許請求の範囲第
４４項に記載の急速流動化ぺ、ド式反応炉。 ４６、前記整流チェンバの出口に流体を供給するように
連結されて、前記整流された反応ガスを前記整流チェン
バの外へ導く熱絶縁された導管と；前記導管内に配置さ
れて、前記反応ガスから熱を取除く熱交換手段とをさら
に具備する特許請求の範囲第４４項に記載の急速流動化
べ、ド式反応炉。 ４７、 前記整流チェンバは、その底面に堆積する飛
散灰を回収し、排除する手段を含む特許請求の範囲第４
４項、第４５項又は第４６項に記載の急速流動化ベッド
式反応炉。
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