JPS63107762A

JPS63107762A - 耐浸蝕性出口部を有するサイクロン

Info

Publication number: JPS63107762A
Application number: JP25393287A
Authority: JP
Inventors: ロイネ　ブラーンストローム; ディルク　ベーンフイゼン
Original assignee: Asea Stal AB
Current assignee: ABB Stal AB
Priority date: 1986-10-13
Filing date: 1987-10-09
Publication date: 1988-05-12
Anticipated expiration: 2011-01-10
Also published as: ES2018227B3; DK161871C; DE3765222D1; EP0264735A1; SE8604326L; SE459399B; FI874477A; DK161871B; FI90208C; DK524887D0; SE8604326D0; DK524887A; JPH08216B2; EP0264735B1; FI874477A0; FI90208B

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、ガ・ス内の粒状物質を分離するサイクロンに
関する。本発明は、主として、燃焼ガスと一緒にベッド
およびベッド容器を出る灰あるいは消耗したベッド材料
またはこれら両方を分離することによってＰＦＢＣ動力
装置の燃焼ガスを清浄化することを意図している。なお
、ここで使用した用ｆｆｆｌ　ｒＰＦＢｃＪは英語表現
［Ｅ　ｒｅｓｓｕｒｅｄＦ　１ｕｉｄｉｚｅｄ　　旦ｅ
ｄ　　Ｃｏａ＋ｂｕｓｔ　ｉｏｎ　Ｊ　　（加圧流動化
ベッド燃焼）の頭文字を意味している。しかしながら、
本発明は浸蝕性粒状物質をガスから分離しようとしてい
る他の装置、たとえば、炭素ガス化装置にも応用できる
。

［技術的問題および発明の目的］サイクロンにおいて物質を分離するとき、循環渦を形成
し、固形粒子をサイクロンの壁面に蓄積する。サイクロ
ンの下方の円錐形部分には、粒子濃度およびサイクロン
壁面に対する粒子速度は直径の減少と共に増大し、粒子
の浸蝕作用が増大する。摩耗の観点からは、サイクロン
出口が重要な部分となる。この問題を解決する１つの方
法として、渦の回転速度を減じる装＠（渦消滅器）を挿
入するか、あるいは、硬化処理した耐摩耗性材料、たと
えばＮ　ｉ　−ｈａｒｄ、セラミック、ｂａｓａｌｔ等
の材料で出口部分を作るか内張りを行なっていた。

本発明の目的は普通の設計では高いダスト含有伍の渦が
出口に最も近いところで浸蝕問題を生じさせるサイクロ
ンの下部において摩耗を減らすことにある。本発明によ
れば、サイクロンの寿命が延び、動力装置の利用度が＾
まり、動力装置の保守、稼働コストが減る。

［発明の概要］本発明によれば、サイクロンの下部には底が形成してあ
り、この底を貢いて出口チューブがサイクロン内に幾分
突入している。この底、突出する出口チューブおよびそ
れを取り囲むサイクロン壁面は頂部開放の環状スペース
を形成している。サイクロンの底置径は出口チューブの
外径の少なくとも３倍でなければならない。出口チュー
ブはその外径の少なくとも２倍である距離だけサイクロ
ン内に突出していなければならない。環状スペースはダ
スト層を底に形成するような深さを適当に与えられる。

サイクロンの最下方部は円筒形であるとよい。サイクロ
ンの下部は渦減衰手段を備えていてもよい。

［好ましい実施例の説明］図面において、第１図は圧力容器を示している。

この圧力容器１はベッド容器２とサイクロン３で象徴す
るガス清浄化装置とを包含する。ベッド容器２は底４を
備え、この底には空気ノズル５と燃料ノズル６が設けで
ある。ベッド容器２は石灰やドロマイトのような硫黄吸
収材を含有するかあるいは完全に硫黄吸収材からなる粒
状ベッド材料のベッド７を包含する。ベッド容器２の下
部には、ベッド７を冷却すると共に水蒸気を生じさせる
チューブ８が設けである。燃料のベッド７への供給は導
管１０とノズル６を経て行なわれる。この燃料を燃焼さ
せると共にベッド７の材料の流動化を行なう空気は底４
にあるノズル５を経て圧力容器１、ベッド容器２間のス
ペース１２から燃料室に供給される。ベッド材料は導管
１３を通してベッド７に供給され、導管１４を通して取
り出される。

燃焼ガスはベッド７上方のフリーボード１５内に蓄積し
、導管１６を経てサイクロン３に流れる。

このサイクロンで、ダストが分離され、導管１７を経て
取り出される。導管１８を通してガスはタービン２０に
流れ、タービンは圧縮器２１を駆動し、スペース１２に
供給される燃焼空気を圧縮する。タービン２ｏを出たガ
スは給水予熱器に流れ、そこから煙突に流れる。

チューブ８で発生した水蒸気は水蒸気タービン２７に導
かれ、この水蒸気タービン２７は発生器２８を駆動する
。使用した水蒸気は復水器に導かれ、そこから給水タン
クに送られる。給水ポンプによって、凝縮水はベッド容
器１２のチューブ８に戻される。

灰分搬送バイブ１７が圧力減少ＶＬ１２３ｇ）を包含し
、これは分離した物質の除去に必要なガス流をガス・ク
リーナと受は容器３２の間に生じている圧力差で得、こ
の圧力を大気圧にほぼ等しいものとするような寸法とな
っている。サイクロン３から分離した物質を除去するた
めの圧力減少装置３ｇ）はダストおよび搬送用ガスのた
めのクーラとして設計しである。これはヨーＯツバ特許
０　１０８５０５あるいはヨーロッパ特許出願８６１０
０８０６−８に開示された形式のものであってもよい。

第２図に示すように、サイクロン３には上方の円筒形部
分３ｇと、中間部分３ｂと、平らな底３ｄを持った下方
円筒形部分３ｃとを形成してあってもよい。出口チュー
ブ４０が底３ｄと接続してあり、この出口チューブは円
筒形部分３ｃ内に幾分突入している。出口チューブ４０
、サイクロン３の下方円筒形部分３ｃの壁面４１および
底３ｄは頂部開放の環状スペース４２を構成している。

このスペース４２は、作動時に分離物質の層４３が底３
ｄに形成され、この層が底板の浸蝕を防ぐような深さを
与えられている。出口チューブ４０はバイブ１７に接続
してあり、このパイプ１７は分離した粒状物質を圧力減
少装置３ｇ）に導く。

サイクロン部分３ｃはガスおよび粒子の渦が部分３ｃの
壁面４１にほんの少ししかＷＩ地佳作用行なわない程度
の速度となるような直径を与えである。

矢印４４で示すように出口チューブ４０を通って出口に
達する前にスペース４２内のガス流を２方向に転換させ
ることによっても、渦速度を減らす減速効果を得ること
ができる。この方向転換および減速によって底３ｄの摩
耗を減らすことができるし、または、ダスト・クッショ
ン、４３を形成すればこの摩耗を完全になくずごとがで
きる。ダスト・クッション４３は一層効果的な減速作用
も与える。

出口チューブ４ｏにはほとんど浸蝕が生じない。

出口チューブに入る前にガス・粒子流を１８０度方向転
換させることによって、粒子が出口チューブの中心に集
中し、チューブの摩耗を実際に完全に防ぐことができる
。この効果そのものは上記のヨーロッパ特許出願８６１
００８０６−８によって公知となっている。

出口チューブ４０およびそこを流れる流出物はサイクロ
ン３の中心部から粒子を充分に排出させるようにもなっ
ている。

第３図に示す実施例によれば、サイクロン３の実際の出
口のところで大きな圧力低下が生じる。

サイクロン３に接続したパイプ１７は出口チューブ４ｏ
よりもかなり大きな直径を有する。出口チューブ４０の
下端は底３ｄに接続してあってもよいし、あるいは、第
３図に示すように、バイブ１７に突入する部分４０ｂを
持っていてもよい。

第４図に示す実施例によれば、サイクロン３の下部には
いくつかの円筒形あるいは円錐形の部分が形成してあり
、これらの部分は直列に配置してあり、順次に直径が小
さくなっている。図では、これらの部分は、底３ｄを持
った部分３ｃと、底３ｆを持った部分３ｅと、底３ｈを
持った部分３ｇである。出口チューブ４０がサイクロン
部分３ｃ内に突入しており、出口チューブ４５がサイク
ロン部分３ｅ内に突入しており、出口チューブ４６がサ
イクロン部分３ｇ内に突入している。この出口チューブ
４６はダスト搬送バイブ１７に接続している。

サイクロン３はベッド容器２と圧力容器１の間のスペー
ス１２内の圧縮燃焼空気あるいは水によって冷却するこ
とができる。冷却効果を改善すべく、第３図に示すよう
に、サイクロン３の下方部分３ｃ、３ｅ、３ｇを空冷の
場合には冷却ジャケット５０で、水冷の場合には冷却ジ
ャケット６゜で囲んでもよい。

圧力容器１内にサイクロン３を設置し、スペース１２に
圧縮燃焼空気を入れたＰＦＢＧ動力装置の場合には、周
囲空気は高密度であり、それ故、冷却能力も高い。冷却
ジャケット５０（第４図ではサイクロン３の部分３ｅを
囲んでいる）を用いた場合、スペース１２内の空気をベ
ッド容器２の底ノズル５への途中でジャケット５０によ
って形成された間隙５１内を部分３ｅに沿って強制的に
流すことによって冷却効果が向上する。長手方向あるい
は螺旋状のフランジ５２を部分３ｅに設けると冷却効果
を改善できる。

流動化ベッド７を持つ動力装置では、大気圧をほとんど
越えない圧力で作動し、サイクロン３が高密度の、冷却
能力の高い圧縮空気で囲まれていないので、水での冷却
が代替案となる。冷却ジャケット６０（第４図では部分
３ｇを囲ｌυでいる）を用いた場合、サイクロン３の下
部を冷却することができる。冷却水は導管６２を経て冷
却ジャケット６０と部分３ｇの間のスペース６１に供給
され、導管６３を経て運び去られる。ＰＦＢＧ動力装置
のサイクロンでも水冷を行なえることはもちろんである
。

本発明をＰＦＢＧ動力装置に応用したものとして示して
きた。しかしながら、このサイクロンはダスト含有ガス
を清浄化するあらゆるタイプの設備で用いることができ
る。サイクロンと分離したもちろん、耐摩耗物質を本発
明の実施例と一緒に用いた場合には、サイクロンの耐摩
耗性、寿命はかなり高くなり、延びるであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図はベッドからの固形粒子含有燃焼ガスを分離する
ＰＦＢＣ動力装置に応用した本発明を示す図である。第２図はサイクロンの拡大図である。第“３図および第４図はそれぞれサイクロンの出口部の
別の実施例を示す図である。図面において、１・・・圧力容器、２・・・ベッド容器
、３・・・サイクロン、４・・・底、５・・・空気ノズ
ル、６・・・燃料ノズル、７・・・ベッド、８・・・チ
ューブ、１０・・・導管、１２・・・スペース、１３．
１４・・・導管、１５・・・フリーボード、１６，１７
．１８・・・導管、２０・・・タービン、２１・・・圧
縮器、２２・・・発生器、２７・・・水蒸気タービン、
２８・・・発生器、３ｇ）・・・圧力減少装置、３２・
・・容器、４０・・・出口チューブ、４２・・・頂部開
放環状スペース、４３・・・分離物質層、４５・・・出
口チューブ、４６・・・出口チューブ、５０・・・冷却
ジャケット、５１・・・間隙、５２・・・フランジ、６
ｏ・・・冷却ジャケット、６２．６３・・・導管。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ガスから粒状物質、たとえば、加圧流動化ペット
燃焼式動力装置において燃焼ガスと一緒にペット容器（
２）から出る灰あるいは消耗したベッド材料またはこれ
ら両方を分離するためのサイクロン（３）であつて、サ
イクロン（３）の下部に底（３ｄ）が形成してあり、こ
の底を貫いて分離した物質のための出口チューブ（４０
）がサイクロン（３）内に突出しており、この底（３ｄ
）と一緒に周囲のサイクロン壁面（４１）が頂部開放式
の環状スペース（４２）を形成していることを特徴とす
るサイクロン。
（２）特許請求の範囲第１項記載のサイクロンにおいて
、サイクロン（３）の底（３ｄ）が出口チューブ（４０
）の外径の少なくとも３倍の直径を有することを特徴と
するサイクロン。
（３）特許請求の範囲第１項記載のサイクロンにおいて
、環状スペース（４２）の深さが出口チューブ（４０）
の外径の少なくとも２倍であることを特徴とするサイク
ロン。
（４）特許請求の範囲１項記載のサイクロンにおいて、
出口チューブ（４０）を取り囲んでいるサイクロン（３
）の下部（３ｃ）が円筒形であることを特徴とするサイ
クロン。
（５）特許請求の範囲第１項記載のサイクロンにおいて
、出口チューブ（４０）がその直径よりも大きい直径を
持つスペースに開口していることを特徴とするサイクロ
ン。
（６）特許請求の範囲第１項記載のサイクロンにおいて
、このサイクロン（３）が徐々に減少する横断面を持つ
ており、底（３ｄ、３ｆ、３ｈ）と直列に配置した部分
（３ｃ、３ｅ、３ｇ）を有し、これらの底を貫いて分離
した物質のための出口チューブ（４０、４５、４６）が
サイクロン（３）内に突入しており、前記底（３ｄ、３
ｆ、３ｈ）と一緒に前記部分（３ｃ、３ｅ、３ｇ）が頂
部開放の環状スペース（４２）を形成していることを特
徴とするサイクロン。
（７）特許請求の範囲第１項から第６項までのいずれか
１つの項に記載のサイクロンにおいて、サイクロン（３
）の下方部分（３ｃ、３ｅ、３ｇ）がそれらに沿つて流
れるガス流を制御する冷却ジャケット（５０）によつて
囲んであることを特徴とするサイクロン。
（８）特許請求の範囲第１項から第６項までのいずれか
１つの項に記載のサイクロンにおいて、サイクロン（３
）の下方部分（３ｃ、３ｅ、３ｇ）が水冷ジャケット（
６０）によつて囲んであることを特徴とするサイクロン
。