JPS63259308A - 流動床の燃料を燃焼させる動力装置 - Google Patents
流動床の燃料を燃焼させる動力装置Info
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- JPS63259308A JPS63259308A JP63067505A JP6750588A JPS63259308A JP S63259308 A JPS63259308 A JP S63259308A JP 63067505 A JP63067505 A JP 63067505A JP 6750588 A JP6750588 A JP 6750588A JP S63259308 A JPS63259308 A JP S63259308A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C10/00—Fluidised bed combustion apparatus
- F23C10/16—Fluidised 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B31/00—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus
- F22B31/0007—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus with combustion in a fluidized bed
- F22B31/0015—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus with combustion in a fluidized bed for boilers of the water tube type
- F22B31/0023—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus with combustion in a fluidized bed for boilers of the water tube type with tubes in the bed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
- F23K1/00—Preparation of lump or pulverulent fuel in readiness for delivery to combustion apparatus
- F23K1/04—Heating fuel prior to delivery to combustion apparatus
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Drying Of Solid Materials (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
イ、技術分野
本発明は大気圧より大きい圧力下で粒状材料から成る流
動床の燃料を燃焼さぼる動力装置、即ちＰＦＢＣ動力装
置、に係る。Ｐ Ｆ Ｂ Ｃ−は用語′加圧流動床燃焼
′のかしら文字語である。それは特に圧力容器の内部に
位置されそして圧縮燃焼空気によって包囲される床容器
を有する動力装δに関連する。
動床の燃料を燃焼さぼる動力装置、即ちＰＦＢＣ動力装
置、に係る。Ｐ Ｆ Ｂ Ｃ−は用語′加圧流動床燃焼
′のかしら文字語である。それは特に圧力容器の内部に
位置されそして圧縮燃焼空気によって包囲される床容器
を有する動力装δに関連する。
口、背景技術
破砕された石炭のごとき燃料は、しばしば、それが空気
による運搬に適しない稈の高い水分含１ｄを有する。こ
のような高水分含量は空気式運搬管の語基を生じさせる
相当大きい危険を必然的に伴う。この理由によって、燃
料を空気によって燃焼室へ運搬する前に該燃料を乾燥す
ることが適切とされる。粒状材料は好ましくは床容器内
で乾燥される。該床容器において前記粒状材料は流動床
を形成する。該流動床はそれを支持する底に位置覆る複
数のノズルを通じて吹き込まれる気体によって流動化状
態に維持される。熱は流動化気体を介して、または、該
流動床に配置された複数のヒータによって該流動床へ供
給される。米国特ｇｌｆ第４３０４０４９号には流動床
の湿潤材料を乾燥させるための方法並びに装置が説明さ
れる。
による運搬に適しない稈の高い水分含１ｄを有する。こ
のような高水分含量は空気式運搬管の語基を生じさせる
相当大きい危険を必然的に伴う。この理由によって、燃
料を空気によって燃焼室へ運搬する前に該燃料を乾燥す
ることが適切とされる。粒状材料は好ましくは床容器内
で乾燥される。該床容器において前記粒状材料は流動床
を形成する。該流動床はそれを支持する底に位置覆る複
数のノズルを通じて吹き込まれる気体によって流動化状
態に維持される。熱は流動化気体を介して、または、該
流動床に配置された複数のヒータによって該流動床へ供
給される。米国特ｇｌｆ第４３０４０４９号には流動床
の湿潤材料を乾燥させるための方法並びに装置が説明さ
れる。
ハ０発明の開示
本発明に従えば、Ｐ Ｆ Ｂ Ｃ８力装置は第２の床容
器を有しそれによって流動床の粒状燃料、通常は破砕さ
れた石炭、を乾燥させる。該流動床は完全にまたは部分
的に燃料から構成される。この流動床はそれを支持する
底に位置する複数の穴またはノズルを通じて該流動床へ
供給される気体によって流動化される。灰即ちダストま
たは流動床材料のための空気式減圧排出装置の少なくと
も一部分は前記床容器内に位置されそして前記流動床の
ための熱源及びダスト並びにその運搬気体のための冷却
手段を提供する。この減圧排出装置は、多数の直列に接
続された平行する管セクションであって１本に管の下流
端と次の管の上流端との間において材料／気体流れを１
８０°偏向ざゼる転回室に接続されるｂのから構成され
る。そのような減圧排出装置は、ヨーロッパ特許第０１
０８５０５号に開示される。前記流動床の流動化及び蒸
気化された水分の移転のための気体は空気であるが、む
しろ燃料発火の危険に鑑みて不活性ガスまたは酸素含量
が僅かである気体であることが好ましい。
器を有しそれによって流動床の粒状燃料、通常は破砕さ
れた石炭、を乾燥させる。該流動床は完全にまたは部分
的に燃料から構成される。この流動床はそれを支持する
底に位置する複数の穴またはノズルを通じて該流動床へ
供給される気体によって流動化される。灰即ちダストま
たは流動床材料のための空気式減圧排出装置の少なくと
も一部分は前記床容器内に位置されそして前記流動床の
ための熱源及びダスト並びにその運搬気体のための冷却
手段を提供する。この減圧排出装置は、多数の直列に接
続された平行する管セクションであって１本に管の下流
端と次の管の上流端との間において材料／気体流れを１
８０°偏向ざゼる転回室に接続されるｂのから構成され
る。そのような減圧排出装置は、ヨーロッパ特許第０１
０８５０５号に開示される。前記流動床の流動化及び蒸
気化された水分の移転のための気体は空気であるが、む
しろ燃料発火の危険に鑑みて不活性ガスまたは酸素含量
が僅かである気体であることが好ましい。
本動力装置に組込まれるガスタービンから出る燃焼ガス
も使用され得る。もう一つの可能な方法は、乾燥装置内
において気体を循環ざＵることである。
も使用され得る。もう一つの可能な方法は、乾燥装置内
において気体を循環ざＵることである。
気体を循環させるだめの圧縮別は乾燥装置からの出口に
接続され得そして気体が圧縮される以前に気体から水分
を除去する冷却器を介して好適に接続される。
接続され得そして気体が圧縮される以前に気体から水分
を除去する冷却器を介して好適に接続される。
圧力容器内に床容器を有しモして該床容器へ圧縮燃焼空
気を導く通路またはシャフト内にダストまたは流動床材
料のための排出装置を有するＰＦＢＣ動力装置において
は、冷ｍは前記空気の温度によって制限される。該空気
温度は非常に高く、最高３００℃に達しており、従って
３５０℃より低い温度への冷却はほとんど可能でない。
気を導く通路またはシャフト内にダストまたは流動床材
料のための排出装置を有するＰＦＢＣ動力装置において
は、冷ｍは前記空気の温度によって制限される。該空気
温度は非常に高く、最高３００℃に達しており、従って
３５０℃より低い温度への冷却はほとんど可能でない。
燃料を乾燥させるため床容器内に前記初出装置の一部分
を配置することにより、ダストまたは流動床材料が周囲
温度によってざらに冷却されるに従って追加の熱が利用
され得る。
を配置することにより、ダストまたは流動床材料が周囲
温度によってざらに冷却されるに従って追加の熱が利用
され得る。
二０図示実施例の説明
図面において、１０は圧力容器を示す、、１２は床容器
を示し、１４はガス清浄化装置１４を示す。
を示し、１４はガス清浄化装置１４を示す。
ガス清浄化装置１４は出口管１８を通じて前記床容器１
２の余硲高域即らフリーボード１６を出る煙道ガスから
ダストを分離するように働く。該ガス清浄化装置１４は
、一般的に、直列に接続されたサイクロンの多数の並列
接続群を有する。前記床容器１２の下部分は燃焼室２ｏ
を形成する。この燃焼室２０に、石灰石またはドロ？イ
トのごとき硫黄吸収材を少なくとも部分的に含む粒状材
料から成る流動化可能の床即ち流動床２２が位置される
。複数の管２４が前記燃焼室２０に配置され、これら管
２４は、本動力装置から引出される出力に応じて、前記
床溝成材料によって完全にまたは部分的に包囲される。
２の余硲高域即らフリーボード１６を出る煙道ガスから
ダストを分離するように働く。該ガス清浄化装置１４は
、一般的に、直列に接続されたサイクロンの多数の並列
接続群を有する。前記床容器１２の下部分は燃焼室２ｏ
を形成する。この燃焼室２０に、石灰石またはドロ？イ
トのごとき硫黄吸収材を少なくとも部分的に含む粒状材
料から成る流動化可能の床即ち流動床２２が位置される
。複数の管２４が前記燃焼室２０に配置され、これら管
２４は、本動力装置から引出される出力に応じて、前記
床溝成材料によって完全にまたは部分的に包囲される。
前記管２４は蒸気タービン（図示せず）を駆動するため
の蒸気を発生させ、且つまた、前記流動床２２をその温
度が許容限度、即ら約８００−９５０℃、以内に維持さ
れるように冷却するのに使用される。燃料は燃焼室２０
内に管２６を通じて供給される。前記管２６のオリフィ
スは床容器１２の底２８の直ぐ上において前記燃焼室２
０の下部分に設けられる。前記底２８は複数のノズル３
０を設けられ、これらノズル３０を通じて圧縮空気が空
間３２からシャフト３４及びノズル３０を介して燃焼室
２ｏ内に供給され、それにより、流動床２２の流動化及
び供給された燃料の燃焼を行う。
の蒸気を発生させ、且つまた、前記流動床２２をその温
度が許容限度、即ら約８００−９５０℃、以内に維持さ
れるように冷却するのに使用される。燃料は燃焼室２０
内に管２６を通じて供給される。前記管２６のオリフィ
スは床容器１２の底２８の直ぐ上において前記燃焼室２
０の下部分に設けられる。前記底２８は複数のノズル３
０を設けられ、これらノズル３０を通じて圧縮空気が空
間３２からシャフト３４及びノズル３０を介して燃焼室
２ｏ内に供給され、それにより、流動床２２の流動化及
び供給された燃料の燃焼を行う。
燃焼ガスは前記ガス清浄化装置１４から管３８を通じて
タービン４０へ導かれる。該タービン４０は発電機４２
と圧縮Ｉａ４４とを駆動する。圧縮ｇ１４４において、
圧縮空気が導管４６を通じて空間３２へ送られる。圧縮
燃焼空気は２０バールに達する圧力を有する。
タービン４０へ導かれる。該タービン４０は発電機４２
と圧縮Ｉａ４４とを駆動する。圧縮ｇ１４４において、
圧縮空気が導管４６を通じて空間３２へ送られる。圧縮
燃焼空気は２０バールに達する圧力を有する。
前記ガス清浄化装置１４において分離されたダストは、
減圧ダスト排出装置５０を通じて連続的に移転される。
減圧ダスト排出装置５０を通じて連続的に移転される。
該減圧ダスト排出装置５０は、また、ダスト及び該排出
装置を通じて運ｌＩＱされる運搬気体を冷却する。前記
減圧ダスト排出装置５０は２個の部分５０ａ、５０ｂに
区分される。これら部分は何れも複数の平行する管から
構成され、これら管は・１本の管の下流端を次の管の、
Ｆ流端に接続する室に直列にそれぞれ接続されている。
装置を通じて運ｌＩＱされる運搬気体を冷却する。前記
減圧ダスト排出装置５０は２個の部分５０ａ、５０ｂに
区分される。これら部分は何れも複数の平行する管から
構成され、これら管は・１本の管の下流端を次の管の、
Ｆ流端に接続する室に直列にそれぞれ接続されている。
部分５０ａは前記シャフト３４内に配置されそして燃焼
空気によってそれが底２８のノズル３０に至□る経路上
において冷却される。この冷却過程の間に、前記燃焼空
気は予加熱され、かようにしてエネルギが利用される。
空気によってそれが底２８のノズル３０に至□る経路上
において冷却される。この冷却過程の間に、前記燃焼空
気は予加熱され、かようにしてエネルギが利用される。
燃焼空気の温度は前記圧縮機４４内における圧縮によっ
て増加され、そしてさらに前記床容器１２及びガス清浄
化装置１４の諸ユニットからの熱損失によって前記空間
３２内において増加される。
て増加され、そしてさらに前記床容器１２及びガス清浄
化装置１４の諸ユニットからの熱損失によって前記空間
３２内において増加される。
既に言及されたように、前記シャフト３４に進入する空
気の温度は３００℃以上であり、それにより、ダスト及
び運搬気体の冷却は約３５０℃に制限される。ダスト／
気体流は導管５２を通じて前記減圧ダスト排出装置５０
の前記部分５０ｂへ運搬される。この部分５０ｂは前記
圧力容器１０の外側に在る別個の床容器５４内に位置さ
れている。
気の温度は３００℃以上であり、それにより、ダスト及
び運搬気体の冷却は約３５０℃に制限される。ダスト／
気体流は導管５２を通じて前記減圧ダスト排出装置５０
の前記部分５０ｂへ運搬される。この部分５０ｂは前記
圧力容器１０の外側に在る別個の床容器５４内に位置さ
れている。
ここでダスト／気体流はさらに冷却されそして熱は流ｆ
ＪＪ床５６を形成する砕炭を乾燥するのに使用される。
ＪＪ床５６を形成する砕炭を乾燥するのに使用される。
ダスト／気体流は部分５０ｂから導管５８を通じて容器
６ｏへ導かれ、該容器においてダストは運搬気体から分
離される。前記容器６ｏは大気圧下に在る。前記運搬気
体は濾過器６２を通じて大気中へ導かれる。前記床容器
５４の下部分は底６４を有し、該底６４は前記流動床５
６を流動化しそして蒸気化された水分を移転するため複
数のノズル及び気体のための空気分配室６８を有する。
６ｏへ導かれ、該容器においてダストは運搬気体から分
離される。前記容器６ｏは大気圧下に在る。前記運搬気
体は濾過器６２を通じて大気中へ導かれる。前記床容器
５４の下部分は底６４を有し、該底６４は前記流動床５
６を流動化しそして蒸気化された水分を移転するため複
数のノズル及び気体のための空気分配室６８を有する。
前記砕炭は容′Ｐ１７０からセルフィーダ７２と導管７
４とを通じて前記床容器５４へ供給される。乾燥された
石炭のための出口アロが床容器５４内においてＩＦ管７
４とは反対の側に設けられる。
４とを通じて前記床容器５４へ供給される。乾燥された
石炭のための出口アロが床容器５４内においてＩＦ管７
４とは反対の側に設けられる。
材料の流れを制御するセルフィーダ８０が出口アロから
延びる吐出管７８に設けられる。気体は乾燥装置の床容
器５４内の余裕高域即ちフリーボード８２からダスト分
離装置８４へ導かれる。該ダスト分離装置８４の下端は
前記出口アロと接続されている。発生される水蒸気及び
流動化気体は濾過器８６及び導管８８を通じて引き出さ
れる。湿炭の供給は水分含量が前記フリーボード８２及
びダスト分離装置８４内において気体の露点以下に落ち
ないように調整されなくてはならない。
延びる吐出管７８に設けられる。気体は乾燥装置の床容
器５４内の余裕高域即ちフリーボード８２からダスト分
離装置８４へ導かれる。該ダスト分離装置８４の下端は
前記出口アロと接続されている。発生される水蒸気及び
流動化気体は濾過器８６及び導管８８を通じて引き出さ
れる。湿炭の供給は水分含量が前記フリーボード８２及
びダスト分離装置８４内において気体の露点以下に落ち
ないように調整されなくてはならない。
火災及び爆発の危険を８慮して、石炭から成る流動床５
６の流動化を生じさせるのに使用される気体は、その酸
素含量において僅少であるか、または、不活性でなくて
はならない。一つの方法は、図示に示されるように乾燥
装置内において気体を循環させることである。流動化気
体のための圧縮機９０は、冷却器９２及び導管９４を通
じて導管８８に接続され得る。水然気は冷ｆ、ＩＩ器９
２内において凝縮されそして凝縮液は導管９６を通じて
排出される。前記圧縮機９０内における圧縮間の温度上
昇によって相対湿度は低下し、従って流動化気体はそれ
が前記床容器５４へ供給されるとぎ相対的に乾燥してい
る。前記タービン４０を出る気体もまた床容器５４にお
ける流動化気体として使用され１ｑる。その場合、圧縮
機ｆｆｉ９０は破線により示される導管９６によって前
記タービン４０から延びる吐出管と接続される。
６の流動化を生じさせるのに使用される気体は、その酸
素含量において僅少であるか、または、不活性でなくて
はならない。一つの方法は、図示に示されるように乾燥
装置内において気体を循環させることである。流動化気
体のための圧縮機９０は、冷却器９２及び導管９４を通
じて導管８８に接続され得る。水然気は冷ｆ、ＩＩ器９
２内において凝縮されそして凝縮液は導管９６を通じて
排出される。前記圧縮機９０内における圧縮間の温度上
昇によって相対湿度は低下し、従って流動化気体はそれ
が前記床容器５４へ供給されるとぎ相対的に乾燥してい
る。前記タービン４０を出る気体もまた床容器５４にお
ける流動化気体として使用され１ｑる。その場合、圧縮
機ｆｆｉ９０は破線により示される導管９６によって前
記タービン４０から延びる吐出管と接続される。
図面は本発明が実施される加圧流動床燃焼（ＰＦＢＣ）
動力装置を示す概略図である。 図面上、１０・・・圧力容器、１２・・・床容器、１４
・・・ガス清浄化装置、２０・・・燃焼室、２２・・・
流動床、３０・・・ノズル、４０・・・ターごン、４４
・・・圧縮機、５０・・・減圧ダスト排出装置、５０ａ
、５０ｂ・・・ダスト排出装置部分、５４・・・床容器
、５６・・・流動床、６８・・・空気分配室、９０・・
・圧縮機。
動力装置を示す概略図である。 図面上、１０・・・圧力容器、１２・・・床容器、１４
・・・ガス清浄化装置、２０・・・燃焼室、２２・・・
流動床、３０・・・ノズル、４０・・・ターごン、４４
・・・圧縮機、５０・・・減圧ダスト排出装置、５０ａ
、５０ｂ・・・ダスト排出装置部分、５４・・・床容器
、５６・・・流動床、６８・・・空気分配室、９０・・
・圧縮機。
Claims (4)
- （１）大気圧より大きい圧力下で粒状材料から成る流動
床の燃料、主として石炭、を燃焼させる動力装置におい
て、該動力装置が、流動床（２２）の流動化及び流動床
（２２）へ供給される燃料の燃焼を生じさせるように空
気を床容器（１２）に供給するため複数のノズル（３０
）を備えた底（２８）を有する第１の床容器（１２）と
、前記床容器（１２）において発生される燃焼ガスによ
つて駆動されるタービン（４０）と、流動化過程及び燃
焼過程のために前記空気を圧縮する圧縮機（４４）と、
燃焼ガスがタービン（４０）へ供給される前に該燃焼ガ
スからダストを分離するガス清浄化装置（１４）と、多
数の直列に接続された複数の管セクション及び該管セク
ション間の流れ方向を偏向させつつ気体／ダスト流を運
搬するための複数の転回室を有する空気式減圧ダスト排
出装置（５０）とを有し、そして前記動力装置が、流動
床（５６）を形成するまたは流動床（５６）に包含され
る粒状燃料を乾燥させるための第２の床装置（５４）を
有し、そして吹き飛ばされたダストまたは流動床材料の
ための前記空気式減圧ダスト排出装置（５０）の少なく
とも一部分（５０ｂ）が前記床容器（５４）内に配列さ
れて前記流動床（５６）のための熱源とダストまたは流
動床材料並びに運搬気体のための冷却手段とを提供する
ことを特徴とする粒状材料から成る流動床の燃料を燃焼
させる動力装置。 - （２）特許請求の範囲第１項記載の動力装置において、
該動力装置が、燃料を乾燥させそして前記床容器（５４
）内の流動床（５６）の流動化及び蒸気化された水分の
移転を生じさせるように前記燃料に気体を供給するため
前記床容器（５４）内の空気分配室（６８）と接続され
た圧縮機（９０）を有することを特徴とする粒状材料か
ら成る流動床の燃料を燃焼させる動力装置。 - （３）特許請求の範囲第２項記載の動力装置において、
燃料を乾燥させるための前記床容器（５４）内の流動床
（５６）を流動化する気体が空気から成ることを特徴と
する粒状材料から成る流動床の燃料を燃焼させる動力装
置。 - （４）特許請求の範囲第２項記載の動力装置において、
燃料を乾燥させるための前記床容器（５４）内の流動床
（５６）を流動化する気体が不活性ガスから成る、また
は、その酸素含量において僅少である気体、例えば前記
タービン（４０）から出てきた燃焼ガス、から成ること
を特徴とする粒状材料から成る流動床の燃料を燃焼させ
る動力装置。
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