JPS62175505A

JPS62175505A - 流動床熱発生装置

Info

Publication number: JPS62175505A
Application number: JP61300185A
Authority: JP
Inventors: ギー・マルレール; アレクサンドレ・ペトロヴイチ
Original assignee: Charbonnages de France CDF; IFP Energies Nouvelles IFPEN
Current assignee: Charbonnages de France CDF; IFP Energies Nouvelles IFPEN
Priority date: 1985-12-18
Filing date: 1986-12-18
Publication date: 1987-08-01
Also published as: PT83940B; CA1294499C; GR3000135T3; FI865169A0; NO865108D0; CN1008656B; GR880300086T1; NO865108L; DK608486A; US4736711A; YU216386A; DK608486D0; EP0236647A1; EP0236647B1; FR2591722B1; ZA869456B; NO162485C; DK164715C; CN86108550A; DE236647T1

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、灰の除去および熱の回収のための改良された
手段を有する中間能力の、流動床熱発生装置に関し、こ
の装置は特に、粒子（石炭、粒状の家庭の廃棄物など）
またはペースト（重油断片、残留かすなど）の形態の固
体燃料に使用できる。

この型式の熱発生装置は、流動床燃焼技術を用いて作用
するが、広範囲の燃料を用いる利点がある。しかしなが
ら、この種の発生装置の実施には、灰の除去やガスの処
理に関連した構造や産業化の問題がある。

現在まで、これらの問題が部分的にかつ不完全な方法で
解決されている。既存の周知の発生装置は、灰を発生す
る材料の燃焼に不適当であり、かつ嵩高な高価なガス室
を取りつけることが必要になる。

この理由のために、単一のユニットとして構成されてい
る周知の発生装置は能力が低い。いっそう強力な発生装
置は、通例水管（炉床）と一つまたは複数のセルの組合
わせを用いており、そのセルはガス管を有する別のセル
に連結され、その別のセルの全体の大きさは結果として
大きくなる。さらに、そのようなシステムを工場で前も
って作りあげたり組立てたりすることは比較的時間がか
かる。

本発明の主目的は、上に概説した困難が簡単なかつ有効
な仕方で完全にではなくとも実質的に克服される、上記
の種類の発生装置に到達することである。

流動床が入るだめの流動化格子および側壁を有する中央
の炉床と、この中央の炉床を囲む循環水の入口と出口用
手段を有する中空の周囲の包囲部と、中央の炉床に連結
されたガス出口導管とを備えた、固体のまたはペースト
状の燃料を用いる熱発生装置において、本発明により、
この周囲の包囲部が中央の炉床と共に少なくとも一つの
中間容積部を区画しており、この中間容積部はその上部
がガスの開口部を経て中央の炉床と連通しておシかつそ
の下部がガス管の第一端部を経てガス管に連結されてお
り、これらのガス管がその長さの相当部分にわたって周
囲の包囲部内を延びておシ、かつガス管がその第二端部
を経てガス出口導管に連結されている。

このように形成された中間容積部の下部には、ガスと共
に連行される灰を一緒に集めて除去するためのコレクタ
を設けるのが有利である。

中間容積部は主要なダスト分離器を構成しており、この
ダスト分離器はガス管の上流に発生装置の一体部分を形
成し、かつこれらの管を詰まらせたり早期に腐食させた
りする危険がないように保護する。この配置によれば、
しばしば機械的なおよび溶接された構造を有し、かつ熱
発生装置の上へ帯金で止められたガス室を使用すること
を避けることができる。

それによって本発明による発生装置のコンパクトさが改
善され、かつ発生装置を前もって作りあげることがいっ
そう容易になる。

特別な特徴により、流動床が、水管を有する少なくとも
一つの側壁を有し、この側壁が対称な配置を有する周囲
の包囲部により囲まれており、それにより発生装置の差
異を示す膨張や長期の挙動の問題が避けられる。

いっそう特別な特徴により、垂直な壁が、膜により気密
に一緒に保持された水管からなシ、この建造方法により
、発生装置を産業上の規模で実施するのがいっそう容易
であり、かつ熱伝達が改善される。

本発明の具体例において、流動化格子が、周囲の包囲部
と連通している、水で満たされたハウジングの部分を形
成している。この設計によれば、格子の温度を減少させ
ることができ、これにより格子を安価な材料で製造する
ことができる。さらに、このようにして、格子自体を含
む、流動床を区画するすべての壁が熱交換に加わる。こ
れにより、床に浸漬される交換表面を減少させることが
できる。従って、これらの交換表面を形成する管を、高
い腐食を生じるような範囲を避けていっそう自由に配置
することができる。

本発明による熱発生装置に使用される流動化格子は、本
来周知の型式である。それは、特にＦＲ−Ａ−Ｎｏ、　
２，１７１，９４５．２，５１９，８７７．８５−０８
３２０および８５−１５５８０の文書の主題を形成する
格子のような、上方に広がっている開口部を有する格子
でも良い。

炉床の壁の少なくとも一つは、選択的閉鎖手段を備えた
一つの（または複数の）開口部を有するのが望ましい。

この開口部によυ流動床のレベルを調節することができ
る。

それに代わる形態により、灰コレクタは、中空の周囲の
包囲部に連結された水循環ループを含む。このループは
、熱を灰から除去するのに付加的に貢献し、かつさらに
ユニットの出力を改善する。

他の特徴により、発生装置は、最後のダスト分離器（例
えばマルチサイクロン）により集められた灰を再噴射す
るための装置を有し、ダスト分離器はボイラを出るガス
のための回路に連結されている。

それ故、この装置によれば、その場で硫黄の除去を改善
し、未燃の材料を減らし、灰の除去時点を制限すること
ができる。

この装置は、例えば空気圧的に、流動化空気または二次
空気の送出しから分岐部を経て実施するか、または機械
的にスクリューコンベヤによる搬送を経て実施すること
ができる。

この再噴射を補足して、内部ダスト分離器に集められた
灰を、床に不活性材料を自動的に供給するための手段と
して、全部または部分的に使用することができる。

以下、本発明を実施例について図面によ）詳細に説明す
る。

本発明による熱発生装置は、それ自体周知の型式の、側
壁を有する流動床炉床１と、炉床１を包囲する周囲の包
囲部２とを有し、包囲部２は炉床ｌの側壁３と共に中間
容積部４を区画している。炉床１は周囲の包囲部２がそ
うであるように内油状である場合には、中間容積部４も
環状の容積になるだろう。炉床１の上部では、開口部５
が炉床と中間容積部４の間を連通している。

第２図に示したように、この例では、炉床１が長方形の
全体形状を有し、周囲の包囲部２が円筒形であり、炉床
１と共に、包囲部２が別々の対向した中間容積部４Ａ、
４Ｂを区画しておシ、各中間容積部は炉床１の大きい側
面に位置している。炉床１の二つの大きい側面３Ａ、３
Ｂは平行な水管３Ｃからなり、これらの水管は間隔をお
いて、かつそれ自体周知のように中間膜３Ｄにより気密
に一緒に連結されている。炉床１の最上部には、いくつ
かの管が、好ましくは二つの管ごとに一つの管が炉床１
の外側に向かってずらされていて、かつ中間の膜３Ｄが
容管３Ｃのずらされた最も外側の部分から取り除かれて
いる。これによって上方開口部５が形成され、これらの
開口部を通って、炉床ｌから出るガスが循環することが
できる。

ここに述べた例では、炉床１の上部が開口部５の高さよ
り上の高さで上壁１Ａにより閉じられており、その上壁
は炉床ｌを越えて重なっていて中間容積部４Ａ、４Ｂも
閉じている。ガスは上方開口部５を通って中間容積部４
Ａ、４Ｂに入ることができる。加えて、この上壁１Ａが
存在するための、周囲の包囲部２もこの上壁１Ａより上
で炉床１をおおう。従って、周囲の包囲部が側壁と炉床
１の上壁の周りを延びており、包囲部は炉床１の四方六
方を完全に包囲している。周囲部の頂部が上壁６により
閉じられている。上壁６はガス出口導管７を担持してい
る。

本例では、周囲の包囲部２が、対向した対として四つの
区画室を形成する半径方向の内側仕切り６Ａ、６Ｂ、６
Ｃ，６Ｄにより分割されている。周方向寸法がいっそう
大きい二つの対向した区画室が、間隔を置いた垂直な管
９を有し、これらの垂直な管は周囲の包囲部２０下壁１
０とその上壁６０間を延びている。これらの管９がこの
上壁６を通って、ガス出口導管７に開口している。その
反対側下端で容管９が灰コレクタ１１に開口している。

灰コレクタ１１は周囲の包囲部２の二つの区画室８Ａ、
８Ｃの各々の下に設けられている。各コレクタ１１は下
壁１０の下を延びていて、かつ下側通路１１Ａを経て対
応する中間容積部４Ａ、４Ｂと連通している。上方通路
５から到着する燃焼ガスが中間容積部４Ａ、４Ｂを通っ
て下方へ移動し、コレクタ１１を通シ、管９内を上昇し
てガス出口導管７に到達する。

各コレクタ１１は、ガスの循環を中断せずにそこに灰が
集まるのに十分な深さを有する。さらに、第１図の左側
にのみ示したように、各コレクタ１１には、灰を抽出す
るために、およびこの灰を再び流動床に導入してその再
循環を確保するためにそれ自体周知の空気圧手段１２が
設けられている。

他方の対向した二つの区画室８Ｂ　、８Ｄには、それぞ
れ氷送出し部１３と水出口１４が設けられている。加え
て、両方のこれらの区画室は炉床１を経て、水管１５（
第１図にしか見えない）により直接連結されており、こ
れらの水管は作用中流勧化された燃料材料の床１６の中
に入っている。床１６により到達されうる所望の上方レ
ベルには、炉床１の側壁３にそれ自体周知の少なくとも
一つの溢流開口部１７が設けられており、この開口部は
、ガスおよびガスに連行される灰を下方へ運ぶために区
画室４Ｂに開口している。チャンネル１８がガス出口導
管７、周囲の包囲部２の上壁６および炉床１の上壁１Ａ
を下方へ貫通し、炉床１の内側を延びて、流動床１６の
上方レベルより上に端部が来ている。

このチャンネル１８は炉床１へ燃料を供給するのに役立
つ。本発明は、燃料を炉床１へ供給する他の方法と両立
できることが注目されよう。

チャンネル１８は、一般的な供給人口／出口回路からの
分岐部として連結された強制水−循環ループにより冷却
されるのが望ましい。

第１図には、格子１９が内容積１９Ａを有する中空格子
として示されており、その中に水管３が下端を経て開口
している。従って、これらの管３が格子１９の領域で周
囲の包囲部２に結合されている。第３図に示した代わシ
の形態では、流動化格子１９′は伝統的な構造をしてお
り、かつそれを支持する中空ハウジング２０の上に載っ
ておシ、その中空ハウジングの内容積が周囲の包囲部２
の内容積と連通している。明らかに、流動化ガスを格子
１９′の通常のオリフィスへ供給する管２１がこの中空
ハウジング２０を気密に】ｍっている。これに代わる他
の形態により、格子が伝統的な構造をしており、その格
子は冷却されないし、また冷却された中空ハウジングに
より支持されてもいない。

格子１９が中空である第１図と、格子１９′が中空ハウ
ジング２０の上に載っている第３図の二つの場合に、作
用中略子の平均温度への降下が得られ、これによりその
構造にそんなに高価でない材料を使用することができる
。

すべての状況において、中空格子１９または中空ハウジ
ング２０により支持された格子１９′を使うように準備
されていないとしても、水入口２２が周囲の包囲部２よ
り下の個所に存在し、水出口２３がいっそう高い個所に
存在する。作用中、水が、炉床１の側壁を形成する管３
を循環する。水はまた同じ炉床の上壁１Ａに治って循環
し、再び中間容積部４を区画する外壁に沿って、および
ガスが移動する管９の周りを循環する。さらに、水は中
空格子１９を通ってまたは格子１９′を支持する中空ハ
ウジング２０を通って循環するのが好ましい。このよう
にして、ガスと灰に存在する熱が回収される。付加的に
、周囲の包囲部２の内容積に連結された水循環人口２４
を、第１図と第３図に見られるように、各灰コレクタ１
１の下側内部に配置することができる。

このように、灰に存在する実質的にすべての熱を回収す
ることができる。同時に、嵩高な設備を必要とせずに灰
を集めることができ、それから灰を最終的に排出するた
めに、または流動床に再循環するために容易に処理する
ことができる。

成る状況においては、流動床１６を貫通する管１５を除
外することが必要になるかもしれない。この場合には、
その上区画室８Ｂ　、８Ｄを省くことができる。そのと
き、周囲の包囲部２が、炉床１の側壁を囲むリングを形
成する単一の包囲部となる。炉床１は円筒形でも良く、
中間容積部４は炉床１の側壁を囲むリングを形成しても
良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による熱発生装置を第２図の線Ｉ−Ｉに
清った垂直平面で切断した概略断面図、第２図は第１図
の線■−■に浴つた水平平面で切断した断面図、第３図
は第１図の発生装置の下部の別の実施形態を示す部分断
面図である。１・・・中央の炉床　　　２・・・周囲の包囲部４・・
・中間容積部　　　５・・・ガスの開ロ部７…ガス出口
導管　　９・会・ガス管１９、１９’・・・流動化格子

Claims

【特許請求の範囲】（１）流動床を支持するための流動化格子（１９、１９
′）および側壁を有する中央の炉床（１）と、この中央
の炉床（１）を包囲する循環水の入口および出口用手段
を有する中空の周囲の包囲部（２）と、中央の炉床（１
）に連結されたガス出口導管（７）とを備えた熱発生装
置において、周囲の包囲部（２）が中央の炉床（１）と
共に少なくとも一つの中間容積部（４）を区画し、この
中間容積部（４）の上部がガスのための開口部（５）を
経て中央の炉床（１）と連通しており、中間容積部の下
部がガス管（９）の第一端部を経てガス管に連結されて
おり、これらのガス管（９）が周囲の包囲部（２）内を
ガス管の長さの相当部分にわたって延びており、かつガ
ス管の第二端部で前記のガス出口導管（７）に連結され
ていることを特徴とする熱発生装置。（２）容積部または各中間容積部（４）の下部に、ガス
により連行される灰を一緒に集めて抽出するための少な
くとも一つのコレクタ（１１）が設けられている、特許
請求の範囲第１項に記載の熱発生装置。（３）中央の炉床（１）が流動化格子（１９、１９′）
、側壁および上壁を有し、周囲の包囲部（２）が中央の
炉床（１）を側壁（３）および炉床の上壁（１Ａ）の周
りを包囲している、特許請求の範囲第１項に記載の熱発
生装置。（４）中央の炉床（１）が、水管（３Ｃ）からなる側壁
を有し、水管が互いに近接していて、中間膜（３Ｄ）に
より気密に連結され、かつ水管の対向した端部を経て周
囲の包囲部（２）と連通している、特許請求の範囲第１
項に記載の熱発生装置。（５）中央の炉床（１）の内容積を、作用中流動床の最
大高さで中間容積部（４）と選択的に連通させるために
、少なくとも一つの連絡通路（１７）が中央の炉床（１
）の側壁（３）を貫通して設けられている、特許請求の
範囲第１項に記載の熱発生装置。（６）中央の炉床（１）の側壁（３）が水管（３Ｃ）か
らなり、これらの水管が互いに近接していてかつ中間膜
（３Ｄ）により気密に連結されており、中間容積部（４
）と中央の炉床（１）の間の連絡が、いくつかの水管（３Ｃ）の長さの一部を他のすべての水管（３Ｃ）に対してわきへそらすことにより与えられ、前
記水管（３Ｃ）の間の気密な密封がこのようにわきへそ
らすことにより局部的に取り除かれている、特許請求の
範囲第１項に記載の熱発生装置。（７）コレクタまたは各コレクタ（１１）が、周囲の包
囲部（２）に連結された水循環回路（２４）を含む、特許請求の範囲第２項に記載の熱発生
装置。（８）中央の炉床（１）の上壁をおおう周囲の包囲部（
２）の範囲に開口する、格子（１９）と反対側の水管（
３Ｃ）の上端を経て水管（３Ｃ）が周囲の包囲部（２）に連結されている、特許
請求の範囲第３項または第４項に記載の熱発生装置。（９）いくつかの水管（３Ｃ）が、中央の炉床（１）に
対して外方へそらされた最頂部の部分を有し、わきへそ
らした所は、そらされた端部を有する前記管と、中央の
炉床（１）と中間容積部（４）の間を連通する他の水管（３Ｃ）との間の気密な密封を取り除いてある、特許請
求の範囲第８項に記載の熱発生装置。（１０）ガス出口導管（７）が、中央の炉床（１）の上
壁（１Ａ）をおおっている中間容積部の範囲のすぐ上に
位置しており、ガス管（９）がその全長にわたって周囲
の包囲部（２）内を延びていると共に、ガス管の対向端
部を経て一方では中間容積部（４）に、かつ他方ではガ
ス出口導管（７）に連結されている、特許請求の範囲第
８項に記載の熱発生装置。（１１）流動化格子（１９）が中空であり、その際内容
積（１９Ａ）が周囲の包囲部（２）に連結されており、
一方水管（３Ｃ）がこの格子（１９）から延びていてかつ格子の内容積と連通してお
り、周囲の包囲部（２）への水管の連結は前記格子（１
９）の内容積により与えられる、特許請求の範囲第４項
に記載の熱発生装置。（１２）流動化格子（１９′）が、周囲の包囲部（２）
と連通する中空ハウジング（２０）により支持されてい
る、特許請求の範囲第４項に記載の熱発生装置。