JPS62186109A - 循環流動床用の反応室を有している燃焼装置 - 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、冷却水を運ぶための管状壁体と、燃料、不活
性粒状物質及び酸素を含む加圧ガスの供給される循環流
動床とを備えている反応室を有している燃料装置に関す
るものである。

上記の装置の構造では、反応室の壁体の寸法は、これら
の壁体が晒される、粒状床の材料の乱流により生じる腐
食を考慮に入れて決定される。最もひどい腐食は、通常
は、床の濃度がより大きい反応室の下部で生じる。この
ために、反応室の下部は普通保護性のセラミック被覆に
より覆われている。しかし、床材料の作用により、反応
室のもつと上方の部分も相当の量の腐食に晒される。

反応室は、通常、ボイラー水の循環用の鋼管を備えてい
るパネルにより建造されており、このボイラー水は管内
を通る間に相当の過圧力（約２．５−〜１０Ｍｐａ）で
加熱されるので、粒状物質の＠食によって、多管の反応
室の中心に向いている表面が弱化し、やがては管壁が内
圧に耐えられないほど薄くなった時に管が破裂する。普
通は、この種類の装置は年に一回オーバーホールのため
に停止され、腐食や損傷のひどい全ての管の交換が行わ
れる。

管パネルの全ての腐食に晒される表面を耐腐蝕性のセラ
ミック被覆で覆うこともできるが、この方法では流動床
と管内の冷却水との伝導性が損われる。すなわち、効率
が低下するので、装置の寸法を大きくする必要が生じ、
また、所望の出力を得るために従来以上の燃料を要する
ことになる。

本発明の目的は、管パネル壁体の推定耐用年数を増大さ
せ、オーバーホール用の装置の停止期間と回数とを減じ
るために、管パネル壁体の腐食を相当に減じることであ
る。

この目的のために、本発明では、反応室の全ての壁体が
、反応室に二次流動化ガスを供給するための入口の高さ
よりも上方から傾斜し且つ上方に向かって収束し、反応
室の断面積が、反応室の頂部近辺に位置している出口に
向かって連続的に減少している。

反応室の壁体は、垂直線から、反応室の中心に向かって
約２度の角度で収束していることが望ましい。

添付の図面を参照して本発明を更に詳細に説明する。

図示されている燃焼装置は、循環流動床を備えている従
来の燃焼装置を作動させるために必要な全ての手段と装
置とを有している。従って、この燃焼装置には、ボイラ
の水を循環させるための垂直方向に伸びているチューブ
１０ａを備えている壁パネルを有している反応室１０が
設けられている。

反応室１０の下部に、壁パネルに沿って伸びていて、こ
の壁パネルに密着している、耐熱性で保護するためのセ
ラミック被覆１１部分がある。この部分１１が開口１３
．１４で終了している入口１２を有していて、この開口
を通じて一次及び二次の流動化ガスが反応室内に導入さ
れ、また、燃焼装置の始動時に、反応室の底部の粒状の
床材料を加熱するために使用される点火バーナ１６（第
２図参照）用の２個の開口１５も設けられている。反応
室の底部にはさらに灰混入物用の出口１７が設けられて
いて、この灰混合物は分離され、螺旋状の輸送体１８．
１９によって、残留熱エネルギー（図示せず）を回収す
るための装置へ送られる。その上、反応室の底部には一
次流動化ガスの分配用のボックス２０が配置されていて
、このガスは冷却チューブ１０ａ間に送られる。螺旋状
の供給装置は反応室の底部にも伸びていて、燃料、砂及
び粒状の石灰石等の床材料を供給する。

燃焼装置の作動中は流動化／燃焼ガスの作用によって、
床材料が流動懸濁液状態に保持され、燃焼性粒子が理論
量よりも少ない空気で燃焼させられる。重量の大きい粒
子はセラミック被覆１１の領域内で乱流懸濁液として保
持され、もっと軽い粒子は上方に昇り、最も小さくて軽
い粒子は、反応室の頂部にある排出口２２を通って、排
気と共に排出される。排出口２２は、排気から粒子を分
離するための分離サイクロン２３に接続されていて、分
離後に、排気は、一連の対流放熱器２５．２６を有して
いる通路２４を介して、煙突（図示せず）を通って排出
される。分離された粒子はトラップ形状の水門を通って
反応室１０に戻される。

バイブ１０ａ及び対流放熱器２５．２６からの熱湯また
は蒸気を収集するための収集装置２８が反応室１０の頂
部に配置されている。熱湯または蒸気は輸送バイブ（図
示せず）を通って容器に送られる。

図面かられかるように、反応室の壁体の母線が垂直線２
９から離れているので、反応室の断面積がセラミック被
覆１１の上縁から反応室の頂部に向かって連続的に減少
している。垂直Ｉ！２９と反応室の全壁体の間の角度α
は約２度である。

断面積がこのように連続的に減少しているので、ガスの
上方への流動と懸濁粒子が速度を増し、より大量の粒子
が排出口２２を通って反応室から離れ、その後サイクロ
ン分離装置内で分離され、水門２７を通って戻る。その
結果、垂直壁を備えている対応する従来の反応室の場合
よりも少ない量の粒子が乱流し、上方への運動量を失う
。このような粒子は、チューブの壁体に沿って乱流する
ことが多く、まず上方に動き、その後下方に向かい、壁
体の側面に沿って下方に旋回する。

壁体が下方に向かって張開しているので、下方へ運動す
る粒子は壁体と接触することが少なく、垂直壁を備えて
いる従来の反応室よりも壁体の腐食が少なくなる。

通常、熱エネルギーを発生させるために使用される装置
は、変動する負荷及び燃料のわずかの変動下で作動され
るので、最適のガス速度を維持することができない。こ
のような場合には反応室内の粒子密度が大きくなり、普
通は、垂直壁を備えている従来の反応室では腐食が増大
する。テストの結果から見ると、本発明の反応室では、
これらの最適の作動条件以外の条件下でも、はとんど腐
食は見られなかった、その理由としては、異常にａ度の
大きい床内の粒子は、外方に向かう小さくて水平方向の
速度のベクトルを有しているので、垂直壁を備えている
従来の反応室の壁体に対しては腐食が生じるが、本発明
の保護被覆の上縁に向かって下方に張開している壁体に
対してはほとんど影響を与えないことによるものである
。

粒子テストの結果からは、垂直線から２度離れる角度が
好ましいが、垂直線から張開する他の一定のまたは変動
する角度で反応室を構成することも可能である。

本発明は上記の説明、開示された実施例に限定されるわ
けではなく、添付の特許請求の範囲から逸脱することな
く種々の変更を加えることができることは明らかである
。例えば、本発明の反応宇は、開示されている以外の装
置、例えば化学装置。

ガス発生または廃棄物燃焼装置等にも使用できる。

更に、チューブを被覆１１の上縁で外側に折り曲げて、
境界領域での沈降物の堆積を防ぐことができる。代わり
に、この領域に保護手段をとりつけることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、第２図に図示されている本発明の燃焼装置の
１−１線に沿った垂直断面図である。 第２図は、第１図の装置の■−■線に沿った対応する断
面図である。 １０・・・反応室　１０ａ・・・壁体　１１・・・セラ
ミック被覆１２・・・入口　２２・・・出口 ４−ＩＩ工

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）冷却水を運ぶための管状壁体と、燃料、不活性粒
   状物質及び酸素を含む加圧ガスの供給される循環流動床
   を備えている反応室を有している燃焼装置であって、 反応室１０の全ての壁体１０ａが、反応室に二次流動化
   ガスを供給するための入口１２の高さよりも上方から傾
   斜し且つ上方に向かつて収束し、反応室１０の断面積が
   この反応室の頂部近辺に位置している出口２２に向かっ
   て連続的に減少していることを特徴とする燃焼装置。
2. （２）反応室１０の壁体１０ａが、垂直線からこの反応
   室の中心に向かって約２度の角度αだけ収束しているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載の燃焼
   装置。