JPS5995332A - 管式加熱炉 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は石油精製、石油化学装置、石炭液化装置等のプ
ロセス流体を加熱する管式加熱炉に関するものである。

従来、この種の管式加熱炉としては、バーナを備えた燃
焼室内に輻射部加熱管を多数配列させた輻射伝熱部と、
加熱管を多数千鳥状に配列させた対流伝熱部とを組み合
わせ、対流伝熱部の加熱管に導入された被加熱流体を、
対流伝熱部で予熱した後、輻射伝熱部の加熱管内に導入
させて燃焼ガスにより所定の温度まて加熱し外部へ取り
出すようにしたものが一般的である。

しかし、かかる構成では、バーナによる火炎が輻射部加
熱管に当らないように該輻射部加熱管の配管には充分に
配慮されるが、輻射伝熱部が燃焼室内に形成されること
から、輻射伝熱部か局部的にオー・５−ヒーＩ・となり
易い欠点があった。又、燃料としては、ガス燃料、軽重
質油燃料と限定されており、石炭、残流油等は使用でき
なかった。

かかる従来方式の欠点を解消するものとして、最近、流
動層撚モ１６器の直後に輻射部を接続し、該１１す６射
部の下流側に対流部を接続し、且つ上記流動層燃焼器と
輻射部との接続部を、輻射部内の加熱管の対１時間隔よ
りも狭少に絞り、流動層燃焼器内で生じた燃焼ガスを絞
り部を通して輻射部内に流入させ、輻射部内の加熱管に
導かれる加熱流体を輻射伝熱で加熱させるようにした構
成のものが提案されている。

この構成のものは、輻射部での加熱が主として加熱管の
片側からの輻射により行われるようにした炉には最適の
ものであるが、加熱管の両側からの輻射により加熱する
形式の炉（管材料か高価なものて圧損の小さい炉）には
、その’ｌｉ’を成」二から適していないものである。

本発明は、加熱管の両側から加熱できるようにした両側
加熱方式の炉において流動層燃焼を使用できるようにし
、熱効率の向上、低い建屋内に納められるようにするこ
とを目的としてなしたものである。

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

本発明の管式加熱炉は、基本的には流動層燃焼器（１）
と輻射部（２１（３）を別個に設け、これらを水平タフ
ｌ−（４）で接続し、流動層燃焼器（１）で発生した熱
風を水平ダクト（４）で輻射部に送込み、輻射部（２１
（３）内の加熱管を熱風により加熱させるようにするＯ 詳述すると、加熱炉の一側に設ける流動層撚’１３；ｌ
：器（１）は、下部一端に燃焼用空気の流入口を有する
狭幅で且つ奥行の長い燃焼器本体（５）の上下方向の中
間位堰に、水平に配した分散板（６）上にたとえば珪砂
等の流動媒体（７）を堆積させてなる流動層（８）を設
け、燃焼用空気が分散板（６）を通り流動層（８）に導
かれるようにし、且つ上記流動層（８）よりも高い位置
の側壁には、燃料としての石炭を供給させるための給炭
口（９）を第２図に示す如く奥行方向に多数設けると共
に、各給炭口（９）に図示しない石炭ホッパーからの石
炭を送入さぜる給炭器（図示せず）をそれぞれ設け、更
に流動層（８）の奥行方向へ向けて起動用バーナα０）
を設け、流動層（８）上に供給される石炭を点火させる
ようにしである。

輻射部（２）と（３）は、流動層燃焼器（１１の横に設
けてあり、各輻射部（２）　（３）には、第２図や第３
図に示す如く互に同数に区分した加熱管（１１ａ）（１
２ａ）。

（１１ｂ）（１’２ｂ）、　（１１ｃ）（１２ｃ）、　
（１１ｄ）（１２ｄ）、　（１１ｅ　）（１２ｇ）　。

（１１ｆＸ１２／）、（１１ｇ８１２ｇ）、（１１ｈＸ
１２ｈ）を各々縦方向に螺旋状に配し、輻射部（３）の
各加熱管（’＋　２ｃＬ）〜（１２ｈ）の各下端はプロ
セス流体の供給管にそれぞ）を接続して流体が下方から
上方へ吉導かれるようにすると共（／Ｃ１上記各加熱管
（１２Ｌ：Ｌ）〜（１２Ａ）の流体出口側は、輻射部（
２）の各加熱管（１ｂｚ）〜（１１ｈ）の流体入口側で
ある各下端に各谷接わ“じし、且つ各加熱管（１１α）
〜（１１１ｃ）の各流体出口側は流体排出管に各々接続
させるようにし、輻射部（２）と（３）とは隔壁（１東
で区画され、輻射部（２）とその上流側の流動層燃焼器
（１）とは隔壁α４）て区画し、流動層燃焼器（１）内
からの燃焼ガスか、輻射部（２）及び輻射部（３）に入
り、各加熱管（１１α）〜（１１ｈ）、　（１２Ｊ　〜
（１２ｈ）に一様に接触して加熱させるようにしである
。

」二記輻射部（２＋　（３）の谷下方、すなわち、下流
側には、対流部（１５）　（１６１があり、該側対流部
（１！＋Ｊ　（ｔ［Ｎの下流１則には、ガス出口αη（
１８）がある。

（１！ｌ）は、流動層燃焼器（１）のほかに、加熱炉内
に設置覧した流動層燃焼器で、該流動層燃焼器０りから
の燃焼ガスも水平ダクｌ−（４）で輻射部（２１（３）
に入るようにしである。Ｑ３は流動層燃焼器（１）内へ
加圧されて入った燃焼用空気が上向きに流れるように設
けたし゛りｌ−１（２υは該ククト翰内に設けたタンパ
である０ 上記構成としであるので、加圧された燃焼用空気か供給
入口より流入されると、入口側のダク１−（イ）を通り
分散板（６）から流動層（８）に導かれ、流動媒体（７
）を流動させ始める。次に、起動用ノく−ナθυを点火
させると、・く−ナαＯに近い流動層（８）の部分が加
熱されて所定の温度に達した後、石炭を給炭口（９）よ
り供給すると、燃焼を開始する。次いて、隣りのクン・
′：１２υを開けて流動媒体を流動化させ、且つ対応す
る給炭口（９）より石炭を供給すると、隣りの熱で加熱
される。以後、同様に順次流動層（８）の奥行方向の中
央部側のタンパ（Ｊｌ）を開は且つ石炭を供給して燃焼
させる。

この燃・暁ガスは、流動層燃焼器（１）の上方へ流れた
後、水平ダクト（４）を通って輻射部（２）と輻射部（
３）に入る。

輻射部（２）　（３１の上部に入った上記燃焼ガスは、
下方にガス出口０７）（至）があるため下向きに流れる
。

輻射部（２）には、数本の加熱管（１１（Ｚ）　〜（”
ｈ）が不従方向に螺旋状に配してあり、又、輻射部（３
）にも同様に加熱管（１２ａ）〜（１２Ａ）が配しであ
るので、輻射部（３）の加熱管（１２α）〜（１２ＪＬ
）を通り輻射部（２）の加熱管（１１ａ）〜（１１ん）
に導かれる被加熱流体としてのプロセス流体は上記燃焼
ガスにより加熱され、外部へ取り出される。一方、輻射
部（２＋　、　（３）で放熱したガスは、対流部Ｑ５）
α０で更に放熱した後、ガス出口αりα８）から放出さ
れ、図示しない集塵器に導かれて集塵され、大気へと放
出されることになる。

本発明においては、輻射部（２）　（３）の加熱管（１
１α）〜（１１ｈ）・（１２α）〜（１２Ａ）の加熱を
、流動層燃焼器（１１から水平タクト（４）を経て導い
た燃焼カスで両側から行うようにしであるので、輻射部
（２）（３）　で（Ｄオーバーヒートを防ぐことかでき
ると共にプロセス流体の加熱を有効に行うことかできる
０ なお、流動層（８）の流動媒体（７）は、少しずつ燃・
現ガスに同伴して減少するので、定期的に供給装置によ
り流動媒体（７）の補給を行うようにしであること、燃
焼用空気を吹き込み流動層を流動化させバーナαＯで所
定温度棟で加熱する場合を示したが、高温空気を吹き込
んで流動化させるようにすることも可能であるこ′と、
輻射部（２＋　（３）の加熱管の数は図示以外の数でも
よいこと、その他事発明の要旨を逸脱しない範囲内で種
々変更を加え得ることは勿論である。

以上述べた如く、本発明の管式加熱炉によれば、流動層
加熱部と輻射部を別個に設けて水平タクトで接続し、流
動層で発生した熱風を水平タクトを通して輻射部に導き
、輻射部で加熱管の加熱を両ｉｉ＋１１加熱方式で行う
ようにしているので、両側加熱の炉にも流動層燃焼が使
用でき、効率よくプロセス流体を加熱することができ、
又、流動層燃焼部の上部に輻射部を設ける形式に比して
全体の高さを低くでき、低い建屋内に納めることができ
る、等の憂れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の管式加熱炉の切断正面図、第２図は第
１図のノ＼−へ方向よりの切断側面図、第６図は第１図
のＢ−Ｂ方向よりの平面図である０ （１）　　流動層燃焼器、（２＋　（３）・・輻射部、
（４）−・水平ククｌ−、（ｔｉ＞・・・分散板、（７
）・・・流動媒体、（８）・流動層、α０）・−起動用
バーナ、（１１（Ｌ）　〜（１１Ｊ　、　（１２（Ｌ）
〜（１ｉ）・・加熱管、Ｑυ００・・対流部、０７１（
戯　カス出口。 特許出願人 石川島播磨重工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）流動層を有し該流動層へ供給する燃料を燃焼させる
   ようにした流動層燃焼器と、加熱管を燃焼ガスにより両
   （１ｔｌ加熱できるようにした輻射部とを別個に設け、
   該輻射部と流動層燃焼器上部を水平ダク　トで接続して
   なること’Ｋ　’ｌ’Ｊ’徴とする管式加熱炉。