JPS62258910A - 燃焼ガスの遠心式浄化装置を備える発電所 - Google Patents

燃焼ガスの遠心式浄化装置を備える発電所

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JPS62258910A
JPS62258910A JP62034679A JP3467987A JPS62258910A JP S62258910 A JPS62258910 A JP S62258910A JP 62034679 A JP62034679 A JP 62034679A JP 3467987 A JP3467987 A JP 3467987A JP S62258910 A JPS62258910 A JP S62258910A
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gas
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separator
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    • B01D45/00Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
    • B01D45/12Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/005Separating solid material from the gas/liquid stream
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04CAPPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C3/00Apparatus in which the axial direction of the vortex flow following a screw-thread type line remains unchanged ; Devices in which one of the two discharge ducts returns centrally through the vortex chamber, a reverse-flow vortex being prevented by bulkheads in the central discharge duct
    • B04C3/04Multiple arrangement thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C10/00Fluidised bed combustion apparatus
    • F23C10/16Fluidised bed combustion apparatus specially adapted for operation at superatmospheric pressures, e.g. by the arrangement of the combustion chamber and its auxiliary systems inside a pressure vessel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23JREMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J15/00Arrangements of devices for treating smoke or fumes
    • F23J15/02Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、燃焼室からの燃焼ガスから固体粒子を除去す
る浄化装置を有する発電所(パワープラント)にIII
する。本発明は流動床、特に、燃焼が大気圧を著しく越
える圧力において行われる床における燃焼によりプラン
トの床容器を去るガスを浄化す゛る様に特に意図される
。PFBCプラント[“P F [3C″は、p re
ssurized  旦Iuidizcdn ed  
C,ombustion (加圧流動床燃焼)ノ頭文字
である」とも呼ばれる該プラントは、約2HPa(20
バール)までの圧力において運転可能であり、ガスター
ビンへ11進ガスを供給する。燃焼ガスからの固体物質
の分離は、1つには環境の観点で、また他の1つにはガ
スタービンの浸食の観点で実施されねばらない。燃焼ガ
スがガスタービンを駆動するために使…されるp t=
 RCプラントでは、該分離は、特別な問題を伴う高温
においてなされねばならない。
技術的な問題J3よび背景の技術 PrBGプラントの燃焼ガスを浄化するとき、1−な目
的は、次の通りである。
1) ガスタービンおよび周囲環境の観点で充分に良好
な浄化。
2) 圧力により燃焼室を包囲する小さい圧力容器と、
この結果として燃焼室と圧力容器との間の量器の浄化プ
ラントの小さい体積。
3)  0いガスタービン効果のために出来るだけ小さ
い圧力降下。
4) 灰の搬送等のための出来るだけ小さい損失流tf
t。
5) 最低の可能な費用。
6)浄化ずべぎガスの高温のために、浄化プラントが高
い熱応力を受けるにも拘らず、該プラントの充分な寿命
。    □ 大ぎな体積、高い費用および不充分な寿命のため、フィ
ルタを有する浄化プラントは、PF8Gプラントにおい
て使用されない。
現在まで、号イク[1ン型式の浄化プラントは、1) 
F B Cプラントで使用されている。
肯定的な特性は、 一分離がタービンへの1L3t!ガスに対して充分に良
好であり、 −11失流闇が存在せず、 一費用が妥当であり、 一長iQが得られる。
否定的な特性は、 −高い圧ツノ降下である。
問題は、す“イタ0ン型式の浄化型式よりも優れた浄化
プラントをPFBGプラントに与えることを包含する。
発明の1m示 本発明によると、流通するガスに回転g1動を与えるガ
イド弁を入口に有する真直な流れの管を備える遠心分*
 ;!!が使用される。該分離器は、第1円筒形部分と
、該第17Its分内を延び該第1PIS分と共にfF
JIを形成する第2円筒形部分とを備えている。円筒形
壁に最も近いilMcを帯びた流れは、この間隙を経て
流出する。清浄なガスの主要な流れは、タービンへ導か
れる。幾つかの並列に結合される遠心分tIi器は、床
容i壁の間口部に結合されるパネルに一体に組込まれる
11境と共にガスタービンに対して充分に良好な分離が
振りられる。体積は、小さい。床容器へのパネルユニッ
トの直接の結合は、床容器および浄化V&置を包囲する
圧力容器の体積を低減するのを可能にする非常に些II
Iな体積要伯を課す。圧力降下2は、小さい。費用μ、
安い。遠心浄化装置は、満足すべき寿命を与える耐熱材
料で製作可能である。
l−述の型式の塵埃分離器の欠点、即ち、分断の満足ず
べぎ程痕の場合に各段階の約10%の1失流れは、遠心
分離器のグループからの損失流れを一体にもたらして、
最初に述べたグループに直列に結合される遠心分11[
を通過するのを該損失流れに許容することによって殆I
υど排除可能である。
損失流れ中の塵埃は、後者の分!Itll器で分離され
る。
後者の分離器からの浄化されたガスは、他の遠心分11
m3からのガスの主要流れに一体にもたらされる。2つ
の並列結合のグループにおける10%の損失流れにより
、該グループからの損失流れに対J゛る次の遍心分子l
器の最終I]久流れは、10%の10%、即ら、1%に
過ぎない。糺1失流、れに対する直列結合遠心浄化装置
に所要の流れをもたらすため、主要流れは、幾分絞られ
ねばならないが、それにも拘らず低い合計圧力降下が得
られる。
合理的な理由により、総ての遠心浄化装置が同一の禍造
を右し1!7る様な態様で浄化グループを構成すること
は、好適であり1!lる。損失流れが10%であれば、
浄化グループは、10の並列結合ユニットと、これ等の
ユニットに直≠1の損失流れに対する1つのユニットと
から成ってもよく、または10の並列結合ユニットと、
これ笠に直列結合の10ユニツトとから成ってもよい。
幾つかのj仝心分#器は、主要流れに にび損失流れの
双方に対しく直列に結合されてもよい。
上述の様に、本発明による発電所では、浄化プラン!・
に対して必要な体積は、小さく、サイクロンを41する
浄化プラン1−に必要な休h1の数%に過ぎない。この
様にして、包囲する圧力容器の寸法番よ、低減可能であ
り、従って、プラントの費用が低減される。
圧力降下は、サイク[1ンをイ、11る浄化プラントに
おける圧力降下の約1%に過ざない。
燃焼プラントの損失流化は、受入れ可能であり、固体の
塵埃を搬出するのに1度正当な大きさのものである。
浄化プラントがコンパクトで法官3tの壁に直接に結合
されるため、熱損失は、サイクロンを右1゛る浄化プラ
ントにおけるよりも小さい。
約1’Omsのガスの非常に短い流通時間は、ガスと浄
化装置の材料との間の化学反応の問題を軽減する。
本発明は、添付図面を参照して下記に詳細に説明される
実施例 図面では、10は、尿容器11と、該尿容器11に結合
され該尿容器11を去る燃焼ガス中の塵埃を分離する幾
つかのガス浄化ユニット12とを包囲(る圧力容器を示
す。法官!11は、空気ノズル14を有する底13を備
え、流動可能な粒状材料の床15を支持し、図示されな
い燃料貯蔵装置から燃料管16を経て供給される燃料は
、護床にdiいC燃tAされる。デユープ17は、尿容
器11の球部分に設けられ、床15から熱を搬出し、水
を加熱層るか、または蒸気タービン(図示せず)の運転
のために蒸気を発生する。床15のl勤化および供給さ
れる燃料の燃焼のための空気は、圧力容器10と尿容器
11との間の空間18から尿容器11へ供給される。燃
焼ガスは、床15の上方のフリーボード20に集められ
てガス浄化装置12を通過し、消費される通常の床材料
および燃料の灰から成り随伴する固体粒子は、装置12
で分離される。ガスは、ガス浄化装ηから導管21を杼
て収集管22にもたらされ、導管を通って更にガスター
ビン23に送られる。ガスタービン23は、回路網(図
示せず)へ電流を供給するfe電機24と、導管26に
よって圧力容器10の内部の空間18に圧縮された燃焼
空気を供給する圧縮11125とを駆動する。
尿容器11の1つまたはそれ以上の壁には、開口部27
がある。ガス浄化装置F?12は、これ等の開口rA2
7に結合され法官本壁の一部を形成するパネルないしユ
ニットとじて形成される。、ガス浄化装置12は、ボル
ト継手42によつで法官器壁に好適に結合されてもよい
。ガス浄化1iP712で分離される物質は、導!32
a、32b、32、シャフト34内のクーラ33および
19M35を紅てサイク[1ン36へ搬送され、固体物
質は、該サイクロンにJ3いて輸送ガスから分離される
。この輸送ガスは、フィルタ38で浄化される。灰は、
弁37を経て排出される。クーラ33は、燃焼空気を予
熱し、これにより塵埃J3よび輸送ガスの熱が利用され
る。
第2図、第3図は、浄化装置12の2つの異なる実施例
の断面を図式的に示ず。
第2図の実施例では、浄化装置12は、並列に配置され
る幾つかの遠心分離器40を右、し、分離:940の上
流側は、分離40に適合する間口部をイ1するシート4
1に結合される。シート41は、開口部27より6大き
く、例えば何本かのボルト42(第1図)によってその
周辺において法官器壁に結合される。該分離器は、その
入口端部にガイドベーン43をhする第1円ね形部分4
4と、第1部分44に滑り込み義部分と共に環状間隙4
6を形成する第2円筒形部分45とを備えている。
分離器40は、その端部においてシー1−41と、シー
ト41に平行に配置されるシート47とに結合され、こ
れ笠は、1ll1部シー1〜50.51ど共に空間52
を形成する。間FA46は、空間52に開口ないし連通
ずる。分離器40は、特定の圧力降下をもたらす絞り装
置55を有するブユーブ54によってガス収集チャンネ
ル53に結合される。
チューブ54は、チャン、ネル53の!157に結合さ
れる。分Ill″JS40に流入するガスは、ガイドベ
ーン43によって回転を与えられ、これにより、固体粒
子は、部分44の壁に集められ、ガスの一部、例えばガ
スの10%と共に間隙46に流入し更に空間52に流入
する。残余のガス、即ち90%は、チューブ54を通り
ガス収集チャンネル53へ流れる。空間52は、チャン
ネル56を経て塵埃分離器60の入口側に連通し、第1
浄化段階。
からの損失ガスおよび分離塵埃は、分離器60において
分離される。塵埃分離′a60は、分離器40と正確に
同一の構造と、寸法とを有してもよい。
含まれる構成要素は、分離器40のものと同一の表示を
与えられる。IQ!埃および約10%のガス番よ、間隙
46を経て偏向され、導管32、クーラ33および導管
35を経て容器36(第1図)へ搬送される。ガス−の
約90%の:t i部分は、円筒形部分45を経てガス
収集チャンネル53へ導かれる。ガス損失は、1%の大
きさのオーダである。
絞り−W155は、デユープ54内の圧力降下が分離″
a40におけると同一の流れ条件を分離器60において
得るために塵埃分離2S60においてほぼ同一である様
に構成される。
第3図の実施例では、2つの遠心分離器40a。
40bは、直列に配置され、2つの空間52a、。
52bは、損失ガスおよび!埃を集めるために一1ノら
れる。これ等の空間は、壁41.47a、50a、51
a、47a、47b、50b、51bによって夫々形成
される。空間52aは、チャンネル56aを経て分11
12160aに連通し、空間52bは、チVンネル56
b@−粁て分ll器60bに連通する。分離される塵埃
およびガスの一部は、導管32a、32bを経て夫々搬
出される。その伯のガスは、収集チャンネル53へ送ら
れ、浄化ガスの主要流れと共にタービン23に送られる
パネルの形状に作られる伊化ユニット12の遠心分離器
40は、第4図に示ず様に構成されてもよい。分離器の
第1円筒形部分は、フランジ71゜72を有するスリー
ブ70から成ってもよく、該7ランジは、突出す心出し
リン973.74を夫夫イjし、スリーブ70は、シー
ト壁41,47の夫々の開口部に該リング73.74に
よって結合される。該スリーブは、溶着部75.76に
よって壁に夫々固定される。分1!11器の第2alS
分45は、スリー170に潰、、り込むスリーブ80か
ら成り、スリーブ80の内側部分80aは、スリー17
0と共に、環状間隙、46を形成する。外側部分80b
 LL 、スリー170内でスリーブ80を心出しする
ガイド装置と、して形成される。スリーブ70の壁には
、1つまたはそれ以上の開口部82があり、fFJ14
,6の下流部分は1.該開E1部を経て周囲空間52、
に連通する。
大ぎな発電所では、著しい数の浄化コニット、が設けら
れても、よく、合6+で数千の個々の遠心分離器は、こ
れ等のか化円ニッ1−に含まれてもよい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明が適用されるP F B 0発、電圧の
図式的な図、第2図、は幾つかの遠心式分離器ユニット
を右し、尿容器の壁の一部を形成でるパネルの図式的な
断面図、、第3図は該バネ、ルの異なる実施例の図式的
な1itu、第4図は第2図によるパネルの遠心分離器
の一実施例の図を示す。 11・・・床¥11h、12・・・ガス浄化ユニット(
ガス浄化装置)、40・・・遠心分離器、43・・・ガ
イドベーン、44・・・第1円筒形部分、45・・・第
2円固形部分、46・・・環状間隙、52・・・空間、
53・・・収集チャンネル、55・・・絞り装置、60
・・・塵埃分離器。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)流通するガスに回転運動を与えるガイドベーン(
    43)を有する第1円筒形入口部分(44)と、該第1
    部分(44)に滑り込み、幾つかの遠心分離器に共通の
    空間への出口を有する環状間隙(46)を該部分と共に
    形成する第2円筒形部分(45)とを備えるそれ自体公
    知の幾つかの並列結合遠心分離器(40)を有し、パネ
    ルないしユニット(12)を形成するガス浄化装置(1
    2)を具備し、床容器(11)に収容される流動床の燃
    料の燃焼による発電所において、前記パネルないしユニ
    ット(12)が、前記床容器(11)の交換可能な部分
    を構成することを特徴とする発電所。
  2. (2)特許請求の範囲第1項に記載の発電所において、
    2つまたはそれ以上の分離器(40)が、前記パネル(
    12)において相互に直列に配置されることを特徴とす
    る発電所。
  3. (3)特許請求の範囲第1項に記載の発電所において、
    幾つかの並列結合分離器(40)の前記間隙(46)が
    、該分離器(40)の間隙(46)から来る流れに対し
    て第2浄化段階を形成する共通の遠心分離器(60)に
    結合されることを特徴とする発電所。
  4. (4)特許請求の範囲第1項に記載の発電所においで、
    幾つかの並列結合分離器(40)に共通で前記間隙(4
    6)に連通する前記空間(52)が、該分離器(40)
    に直列に結合される遠心分離器(60)に結合され、該
    遠心分離器(60)が、該間隙(46)を通つて来る流
    れに対して第2浄化段階を形成することを特徴とする発
    電所。
  5. (5)特許請求の範囲第1項から第4項のいずれか1つ
    の項に記載の発電所において、複数のパネル(12)が
    、1つまたはそれ以上の床容器壁の部分を形成すること
    を特徴とする発電所。
  6. (6)特許請求の範囲第3項に記載の発電所において、
    前記第1浄化段階および第2浄化段階の双方における遠
    心分離器(40、60)が、その下流側で共通の出口チ
    ャンネル(53)に結合され、絞り装置(55)が、該
    第1段階の前記浄化装置(40)と該共通の出口チャン
    ネル(53)との間にあり、該第2段階の遠心分離器(
    60)における圧力降下に相当する圧力降下をもたらす
    ことを特徴とする発電所。
JP62034679A 1986-02-21 1987-02-19 燃焼ガスの遠心式浄化装置を備える発電所 Pending JPS62258910A (ja)

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DE (1) DE3769810D1 (ja)
DK (1) DK168244B1 (ja)
ES (1) ES2022172B3 (ja)
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PT (1) PT84303B (ja)
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