JPS63501378A - 固体セパレータを一体的に有する流動層燃焼装置 - Google Patents

固体セパレータを一体的に有する流動層燃焼装置

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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】 固体セパレータを一体的に有する流動層燃焼装置発明の背景 本発明は、粒状燃料を流動状態で燃焼する流動層燃焼装置、殊に燃焼室内で発生 した煙道ガスにより運ばれてきた粒状固体を取り除く固体セパレータを一体的に 有する流動層燃焼装置に関する。
現在における典型的な流動層燃焼装置においては、例えば約6.5xiまでの範 囲の最大寸法を有する石炭などの粒状燃料は炉本体の燃焼室内に供給され、流動 用気体(空気)による流動状態で約760℃から925℃の範囲の比較的低い温 度でもって燃焼させられる。また、流動層燃焼装置は、燃焼室内で流動している 粒状固体が粒状燃料及び硫黄吸収剤(一般的には粉砕した石灰石)であるので、 硫黄含有燃料を燃焼することができるように特別に工夫されている。
そして、燃焼用空気としても働く流動用空気は、炉本体の燃焼室の下に配置され ている空気室から燃焼室へ供給される。
高速流動層と言われている典型的な循環流動層においては、炉本体の中を上向き に通過する流動用空気の速度又は流量は、炉本体の燃焼室内に存在する粒状固体 の多くを乗せて運ぶのに十分なレベルに維持され、それ故燃焼室内の粒状固体の かなりの部分が煙道ガスによって燃焼室から運ばれる。
したがって、循環又は高速流動層燃焼装置においては、煙道ガスが大気中へ排出 される前に、煙道ガスによって燃焼室から運ばれた粒状固体を取り除く装置を備 えることが必要とされる。この粒状固体の一部分は一般に多量の未燃燃料である ので、粒状固体をガス流れから捕集し、炉本体の燃焼室に再循環して燃焼させ、 これにより燃料の有効利用を増大させることは利益のあることである。また、ガ ス流れから取り除いた粒状固体の残りの部分は多量の未反応硫黄吸収剤であり、 これらの未反応硫黄吸収剤も硫黄吸収剤の有効利用を増大するために炉本体の燃 焼室に再循環させることは利益のあることである。
しかして、煙道ガスが大気中へ排出される前に、燃焼室から流れてくる煙道ガス から粒状固体を分離するための最も一般的な装置は、サイクロン式のセパレータ である。このような粒状固体の捕集のためのサイクロンを使用する循環流動層燃 焼装置の一例が、米国特許第4,111,158号の明細書に開示されている。
この米国特許によれば、サイクロンは、捕集した粒状固体を炉本体へ再循環する のを促進するために、炉本体のすぐ下流に設けられている。そして、煙道ガス中 に乗せられている粒状固体は煙道ガスの温度を高める温度を有しているので、サ イクロンは熱い固体と熱いガスとの両方にさらされ、それ故通常の作動の下で1 600℃までの範囲の高い温度に耐え得るように設計されねばならない。
また、サイクロンは、煙道ガス中の粒状固体がサイクロンの側壁に衝突して腐食 させるので、腐食にさらされる危険が高い環境においても確実に作動を続は得る ように設計されねばならない。
以上のことから、循環流動層燃焼装置において使用されているサイクロン式のセ パレータの製作コスト及び運転コストは非常に高くなっている。
したがって、このような循環流動層燃焼装置において、サイクロンを費用の安い 他のセパレータに代えることが望まれている。このようなサイクロン式ではない セパレータを使用する循環流動層燃焼装置の例が米国特許第4,442,797 号及び第4,538,549号の明細書に開示されている。これらの米国特許に よれば、セパレータは燃焼室から流れてくる煙道ガスから粒状固体を取り除くの に粒状固体の惰性及び衝突を利用している。
詳述すれば、米国特許第4,442,797号のものにおいては、炉本体の燃焼 室から煙道ガスダクトへ流れる煙道ガスはスロットの様な複数の垂直な開口を通 して燃れ通路を形成するようにかかる土壁の面から内向きに燃焼室の上方区域の まわりをベルトの様な形で延びて、氷壁管を横切る煙道ガスを受ける。煙道ガス が氷壁管間に形成したスロットの様な開口を通過するときに、煙道ガスの速度は 粒状固体を乗せることができ得る速度以下に降下し、これにより煙道ガスにより 運ばれている粒状固体は煙道ガスの流れから落ちて、炉本体の燃焼室へ再循環す るための固体捕集ホッパへ向けられる。
一方、米国特許第4,538,549号のものにおいては、複数の衝突ビームが 炉本体の燃焼室のすぐ下流に列をなして設けられている。そして、炉本体の燃焼 室を去る煙道ガスはこれらの衝突ビームの列間を通過し、その際煙道ガス中に含 まれている粒状固体はそれらの流れ惰性によって衝突ビームに当たる。粒状固体 が衝突ビームに当たることによって、粒状固体はそれらの惰性を失い、これによ り煙道ガスの流れから落ちて、炉本体の燃焼室へ再循環するための固体捕集ホッ パへ向けられる。粒状固体が取り除かれた煙道ガスは、それから、煙突へ流れて 大気中に排出される。
本発明の目的は、煙道ガスが大気中に排出される前に、煙道ガスにより運ばれて いる熱い粒状固体を取り除くためにサイクロン式ではない固体セパレータを一体 的に有する流動層燃焼装置を提供することにある。
発明の概要 本発明によれば、粒状燃料を流動用気体による流動状態で燃焼させる循環流動層 燃焼装置は、熱いガス出口を有するm焼室を限定する炉本体と、この炉本体の下 流に配置され、燃焼室内で発生した煙道ガスを排出する煙道ガスダクトと、燃焼 室の下流及び煙道ガスダクトの上流のガス流れ通路に一体的に相互接続され、煙 道ガスに乗せられて燃焼室から運ばれる粒状固体を分離する分離装置と、この分 離装置からの粒状固体を受ける固体捕集装置とを包含する。
そして、分離装置は、炉本体のガス出口に対して開口して燃焼室からの熱い煙道 ガスを受ける入口と、この入口から間隔を置いている出口とを有するアーチ状ダ クトを包含する。このアーチ状ダクトは、その入口から出口にまで延びる間隔を 置いた曲線状の内壁及び外壁と、これらの間隔を置いた内外壁間を横に延びる一 対の間隔を置いた側壁とを包含する。
アーチ状ダクトの曲線状内壁の一部分は、煙道ガスダクトの入口を横切って配置 されている分離手段を包含するとともに、流れ通路を提供するためにこの一部分 に形成されている複数の開口を有する。これらの開口を通して、熱い煙道ガスの 一部分が、分離装置のアーチ状ダクトから、大気排出のための煙道ガスダクトへ 流れる。煙道ガスの他の部分は、アーチ状ダクトの出口を通して固体捕集装置へ 流れ、分離装置のアーチ状ダクトの内壁を通して流れる煙道ガスの一部分から分 離された粒状固体を運ぶ。アーチ状ダクトの曲線状の形のために、遠心力が発生 し、この遠心力が分離装置を通過する粒状固体に作用し、これにより分離装置を 通過する煙道ガス中の粒状固体がアーチ状ダクトの曲線状外壁に沿って集められ る。
アーチ状ダクトの内壁の開口を通過する煙道ガスの一部分に含まれている粒状固 体は、十分な惰性を有し、したがってアーチ状ダクトの内壁の開口を通過する煙 道ガスの一部分の通路に沿って流れず、アーチ状ダクトの出口の方へ流れて、ア ーチ状ダクトの曲線状外壁に沿って流れる煙道ガスの他の部分に乗せられ、アー チ状ダクトの出口を通して固体捕集装置へ運ばれる。
好適には、煙道ガスダクトに対して入口を横切って配置されている分離装置のア ーチ状ダクトの曲線状内壁の一部分は、アーチ状ダクトの一対の間隔を置いた側 壁間に横に配置されてこれら側壁間に複数の開口を形成する複数の間隔を置いた ルーバを包含する。各ルーバはその一部分がアーチ状ダクトの曲線状内壁に対し て接する形で鋭角に配置され、これにより複数の開口を通して流れる煙道ガスの 一部分はその流れの方向を鋭く変えなければならない。したがって、この煙道ガ スの一部分がルーバ間の開口を通過するようにその流れの方向を変えるにつれて 、煙道ガス中の粒状固体は、その非常に大きな慣性力の作用によって、この煙道 ガスの一部分から分離し、それからアーチ状ダクトの曲線状流れ通路に沿って連 続して流れ、その遠心力によって煙道ガスの他の部分の中に集められ、その後こ の煙道ガスの他の部分がアーチ状ダクトの曲線状ダクトに沿って、このアーチ状 ダクトの出口に配置されている固体捕集装置へ流れる。
本発明の特徴及び利益は、添附図面を参照して詳述する下記の実施例についての 説明から明らかになるであろう。
図面の簡単な説明 第1図は、本発明にしたがってサイクロン式ではない固体セパレータを一体的に 組込んだ流動層燃焼装置の一例を示す概略側断面図である。
第2図は、本発明にしたがってサイクロン式ではない固体セパレータを一体的に 組込んだ流動層燃焼装置の他の例を示す概略側断面図である。
第3図は、本発明にしたがってサイクロン式ではない固体セパレータを一体的に 組込んだ流動層燃焼装置の更に他の例を示す概略側断面図である。
第4図は、第1図の4−4線に沿う横断面図である。
第5図は、第1図の5−5線に沿う縦断面図である。
第6図は、複数のルーバが形成されている固体セパレータの曲線状底部分を示す 拡大断面図である。
第7図は、第6図の7−7線に沿う横断面図である。
好適な実施例の説明 図面の第1図には流動層炉本体又はエンクロージャlOが示されており、この炉 本体内において微粉炭などの硫黄含有燃料が酸化硫黄吸収剤を包含する追加の粒 状物質と一緒に流動状態で燃焼させられる。すなわち、粉状燃料は炉本体lOに より限定した燃焼室12内の流動用空気によって燃焼させられ、これにより熱い 煙道ガスを発生し、この熱い煙道ガスは炉ガス出口14を通して燃焼室12を出 る。この炉ガス出口14を通して燃焼室12を去る熱い煙道ガスは、それから、 煙道ガスダクト16を通過して、大気中へ排出される。典型的には、煙道ガスダ クト16の中には対流式冷却表面(図示せず)が配置され、煙道ガスが煙突(図 示せず)を通して大気中へ排出される前にこのガスを冷却する。
循環又は高速流動層内の粒状燃料は、流動化するのみならず燃焼室12内に存在 する粒状固体のかなりの部分を搬送するのに十分な速度を有する流動用気体によ る流動状態で燃焼させられるので、炉ガス出口14を通して燃焼室12を去る煙 道ガス中に含まれて搬送される粒状固体を、煙道ガスが大気中へ排出される前に 、この煙道ガスの流れから取り除かなければならない。
典型的な従来の循環流動層燃焼装置においては、前述した如く、サイクロン式の セパレータが一般的に燃焼室12と煙道ガスダクト16との間の炉ガス出口14 の下流側に配置され、これにより煙道ガス中の粒状固体の大部分を取り除いて、 炉本体の燃焼室に再循環させるようにしている。そして、このサイクロン式のセ パレータを経て煙道ガスダクトをなおも流れ続ける煙道ガスはまだ幾らかの粒状 固体を含有しているので、これらの粒状固体は一般に煙道ガスが煙突を通して排 出される前に布フイルタ式のコレクタを通過することによってこの煙道ガスの流 れから取り除かれる。しかし、前述したように、サイクロン式のセパレータの使 用を止めることは、非常にシンプルでかつコストの安い分離装置を提供するため には利益のあることである。
しかして、本発明によれば、炉ガス出口14を通過する煙道ガス中に含まれて燃 焼室12から運ばれた粒状固体を煙道ガスの流れから分離する装置18はアーチ 状ダクト20の形である流動層燃焼装置の一体的な部分を包含し、このアーチ状 ダクト20は燃焼室12からの熱い煙道ガスを受けるために炉ガス出口14に対 して開口するの間隔を置いた側壁とで形成されている。このアーチ状ダクト20 の内壁24はダクト20の小さい曲率半径を有する曲線状壁であり、一方外壁2 2はアーチ状ダクト20の大きい曲率半径を有する曲線状壁であると言及される ことに注意すべきである。
第1図に示される実施例においては、炉本体lOの炉ガス出口14は垂直面内に あり、そして本発明による分離装置18のアーチ状ダクト20は垂直に配置され て炉ガス出口14と一致する入口と水平に配置された固体出口26との間の角度 を90度に限定している下向きに曲がりたダクトにより形成されている。
これに対し、第2図に示される実施例においては、炉ガス出口14は水平面内に あり、そして本発明による分離装置18のアーチ状ダクト20は水平に配置され て炉ガス出口14と一致する入口とダクト20の反対側端に入口から間隔を置い て水平に配置されている固体出口26との間の角度を180度に限定している半 環状のダクトにより形成されている。
また、第3図に示される実施例においては、炉ガス出口14は水平面内にあり、 そして本発明による分離装置のアーチ状ダクト20は水平に配置されて炉ガス出 口14と一致する入口と垂直に配置された固体出口26との間の角度を90度に 限定している下向きに曲がったダクト1こ上り形成されている。
以上述べたアーチ状ダクト20の曲線状内壁24の一部分は、煙道ガスダクト1 6に対して入口を横切って配置され、また流れ通路を形成する複数の開口28を 有する。
これらの開口28を通して、熱い煙道ガスの一部分が分離装置のアーチ状ダクト 20から煙道ガスダクト16へ通過する。ガスと固体との分離は本発明による分 離装置18により行なわれる。すなわち、煙道ガスがダクト20のアーチ状通路 から鋭く転回してダクト20の曲線状内壁24の開口28を通過することによっ て、ガスから固体が分離される。煙道ガスがアーチ状ダクト20を通して流れる ことにより煙道ガス中の粒状固体には遠心力が原ぼされ、これにより粒状固体は 十分な惰性を有し、この惰性をダクト20のアーチ状通路に沿って持ち続ける。
そして、煙道ガスがダクト20のアーチ状通路から鋭く転回してダクト20の曲 線状内壁24の開口28を通過することにより、粒状固体は煙道ガスに乗って流 れることができなくなり、煙道ガスから分離される。
したがって、アーチ状ダクト20の曲線状内壁24の開口28を通過した煙道ガ スは、その固体含有量を十分に減少されて、煙道ガスダクト16に入る。この固 体含有量を減少された煙道ガスは、それから、煙道ガスダクト16を通して流れ 、このダクト内に配置されている対り(図示せず)を通過し、これにより煙道ガ スは煙突(図示せず)を通して大気中へ排出される前にその含有する粒状固体が さらに取り除かれる。
しかして、本発明によれば、炉ガス出口14を通して炉本体10の燃焼室12か ら出る熱いガス中に含有されている粒状固体のかなりの部分は、アーチ状ダクト 20の固体出口26を通過して、固体捕集装置40へ流れる。この固体捕集装置 40は、アーチ状ダクト20の固体出口26に対して開口している。アーチ状ダ クト20の内壁24の開口28を通過する煙道ガスの一部分から分離された粒状 固体は集められて、アーチ状ダクト20を通過する煙道ガスの他の部分に乗せら れる。それから、この煙道ガスの他の部分は固体捕集装置40を通して運ばれ、 その後炉本体10内の燃焼室12へ再循環されて戻される。
これらの粒状固体は未燃粒状燃料及び未使用の粒状硫黄吸収剤であるので、これ らの粒状固体を再循環することは必要であり、かつ利益のあることである。
本発明によれば、また、アーチ状ダクト20が曲線状の外壁22を有する形であ るので、粒状固体の分離が一層促進される。すなわち、ダクト20がこのような 外形であることにより、炉ガス出口14から出る煙道ガス中の粒状固体は、遠心 力により引かれて、アーチ状ダク)20の外壁22に沿って流れる煙道ガス中に 集められ、アーチ状ダクト20の内壁24に沿って流れる煙道ガスから離れるか らである。
アーチ状ダクト20の固体出口26は、曲線状外壁22の下端部で、固体捕集装 置40に対して開口している。第4図及び第5図に最も良く示されているように 、固体捕集装置40は、好適には受けホッパ42とこの受けホッパから下向きに 延びる複数の下降管44とを包含する。
これらの下降管44は、それから、第1〜3図に示されているように、炉本体1 0に相互接続されて燃焼室12に対して開口し、これによりアーチ状ダクト20 を通して流れてくる煙道ガス中に乗っている粒状固体を燃焼室12に再び導入す る流れ通路が提供される。
下降管44を通して流れる粒状固体及び煙道ガスは、煙道ガスダクト16をバイ パスされて、いかなる冷却表面をも横切っていないので、高い温度となっている 。
したがって、1ホスそれ以上の下降管44に関連する内部又は外部冷却装置を設 け(例えば第3図に示される実施例では冷却コイル46が下降管40の内部に設 けられている)、これにより炉本体10の燃焼室1zに再導入される前の粒状固 体を冷却し、その保有する熱で液体又は蒸気を加熱して有益に使用することが望 ましい。
本発明の好適な実施例においては、また、第6図及び第7図に示されるように、 煙道ガスダクト16に対して入口を横切って配置したアーチ状ダクト20の曲線 状内壁24の一部分は、複数の間隔を置いたルーバベーン30により形成されて いる。これらのルーバベーン30は、アーチ状ダクト20の一対の間隔を置いた 側壁の間を横切って配置され、これら側壁間に複数の開口を形成している。これ らのルーバベーン30は、その一部分がアーチ状ダクト20の曲線状内壁24に 対して接する形で鋭角に延びるように配置され、それ故アーチ状ダクト20の曲 線状内壁24に対して実質的に平行な通路に沿ってアーチ状ダクト20を通過す る煙道ガスは、自ら鋭く引き返し、隣接するルーバベーン30間の開口を通して 流れなければならない。そして、前述したように、この煙道ガス中の粒状固体は 、その惰性のために、曲線状内壁の開口を通過する煙道ガスの鋭い転回流に乗っ て流れることができなくなり、その代わりにアーチ状ダクト20を通して外向き に流れて、固体出口26へ流れる。
また、アーチ状ダクト20は、少なくとも煙道ガスダクト16の上方に配置され ている曲線状内壁24の開口形成部分におけるダクト部分を通しての煙道ガス流 れの方向における流路面積が連続して減少するような横断面積を有することが好 ましい。もし、アーチ状ダクト20の横断面積が一定のままであるならば、煙道 ガスの一部分がダクト20の曲線状内壁24の開口形成部分を通して煙道ガスダ クト16へ流れていることから、ダクト20を通して流れる煙道ガスの他の部分 の速度は減少する。その結果、この煙道ガスの他の部分に集められた粒状固体の 惰性は減少し、これによりこれら粒状固体はアーチ状ダクト20内で煙道ガスか ら早く落ちてしまう。
このような問題は、前述した如く、アーチ状ダクト20の横断面積を連続して減 少することによって解決される。すなわち、これにより、煙道ガスの一部分がア ーチ状ダクト20の曲線状内壁24の開口形成部分を通して煙道ガスダクト16 へ排出されても、ダクト20を通して流れる煙道ガスの他の部分の速度は粒状固 体を固体捕集装置40へ運ぶためにこれら粒状固体をそのガス中に乗せた状態を 維持するのに十分に高い速度を保つことができるからである。
ルーバベーン30は多くの形の構造とすることができるけれども、本発明の好適 な実施例においては、第6図及び第7図に最も良く示されているように、独立す る複数のルーバベーン30は曲線状流体冷却管32に対して鋭角となる関係でこ の曲線状管32に取付けられ、これにより煙道ガスダクト16の上方に配置され る曲線状内壁24の一部分を形成している。更に、第7図に示されるように、各 ルーバベーン30は、ダクト20の内壁24を横切って延びる単一のルーバベー ンに対立するものとして、複数のセグメント34により形成されている。
これらのセグメント34は、独立する各セグメントが曲線状流体冷却管32に取 付けられた状態で、アーチ状ダクト20の内側曲率を横切って並ぶ関係で配置さ れている。各ルーバベーン30は、その実際に取付けられる場所の温度などの条 件を考慮して、セラミック又は金属により作られる。
以上述べた本発明におけるルーバベーン壁設計による特別の利点は、次の点にあ る。すなわち、ルーツ(ベーン30はガス流れに対してかなり小さな鋭角でもっ て配置されるので、ルーバベーンの表面がアーチ状ダクトを通して流れる煙道ガ ス中の粒子固体の衝突による腐食に十分にさらされることがなくなることである 。
これに対し、従来技術で使用されている衝突型のセパレータは、粒状固体の惰性 を遅くして粒状固体を煙道ガスの流れから分離するために、粒状固体自身がセパ レータに直接衝突するので、必然的に腐食にさらされる危険が高かった。
また、従来技術のサイクロン式のセパレータにおいても、セパレータ内における 粒状固体の旋回流によってセパレータの壁が腐食にさらされる危険が高かった。
本発明による分離装置は、粒状固体がルーバベーンの表面に直接衝突せず、アー チ状ダクトの曲線状通路に沿って流れていくので、粒状固体による腐食作用にさ らされる危険が高くない。そして、本発明による分離装置の分離効率は、煙道ガ スが炉ガス出口からアーチ状ダクトを通して流れるときに発生する粒状固体の遠 心力の作用と、アーチ状ダクトの曲線状内壁の開口形成部分が煙道ガスをその開 口を通過させて粒状固体を煙道ガスから分離するために煙道ガスを鋭く転回させ る作用とに依存する。
手続補正書(審査請求と同時) 昭和63年2月1’f日 特許庁長官 小 川 邦 夫 殿 2、発明の名称 固体セパレータを一体的に有する流動層燃焼装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人名 称 コンパッション エンヂ ニアリングインコーポレーテッド 4、代 理 人 〒100東京都千代田区有楽町−丁目8番1号日比谷パークビ ルヂング519号(電話213−0686)5、補正の対象 明細書の「特許請 求の範囲」及び「発明の詳細な説明」の欄、並びに 図面の第1図、第2図及び第3図 [I]明細書を次のように補正します。
(1)特許請求の範囲を別紙の通り訂正。
(2,)第6頁第12行「に対して」を「の」と訂正。
(3)第8頁第1行「燃料・・・追加の」を「粒状燃料が酸化硫黄吸収剤である 他の」と訂正。
(4)第9頁において、第11行「一体的な部分」を「炉本体10から一体的に 延びるダクト」と訂正、第16行「側壁」の後に「(図示せず)」を加入、第1 7行「内壁24は」の後に「アーチ状」を加入。
(5)第10頁第16行「に対して」を「の」と訂正。
(6)第13頁第9〜10行「に対して」を「の」と訂正。
(7)第15頁第6行「対立」を「対比」と訂正。
[II]図面を次のように補正します。
第1図、第2図及び第3図をそれぞれ別紙の 。
通り訂正。
特許請求の範囲 1 粒状燃料を燃焼する流動層燃焼装置において、a9粒状燃料を流動用気体に よる流動状態で燃焼させる燃焼室を限定しかつこの燃焼室から熱い煙道ガスを流 出するガス出口を流動層の上方に有する炉本体と、 b、 この炉本体の下流に配置され、前記燃焼室内で発生した煙道ガスを受ける 入口を有する煙道ガスダクトと、 C0煙道ガス中に乗せられて前記燃焼室から運ばれた粒状固体を分離する装置で あって、前記炉本体のガス出口に対して開口して前記燃焼室からの熱い煙道ガス を受ける入口と、この入口に曲線状内壁、曲線状外壁及びこれらの内外壁間を延 びる一対の間隔を置いた側壁によって相互接続された出口とを有するアーチ状ダ クトを包含し、前記曲線状内壁の一部分は前記煙道ガスダクトの入口を横切って 配置されているとともに流れ通路を形成する複数の開口を有し、これらの開口を 通して熱い煙道ガスの一部分が前記アーチ状ダクトから前記煙道ガスダクトへ流 れるようになっている分離装置と、 d、 この分離装置のアーチ状ダクトの出口に対して開口し、分離装置のアーチ 状ダクトの内壁を通して流れてくる煙道ガスの一部分から分離された粒状固体と 一緒に煙道ガスの他の部分を受ける固体捕集装置と、 を包含してなる流動層燃焼装置。
2、煙道ガスダクトの入口を横切って配置された分離装置のアーチ状ダクトの曲 線状内壁がこのアーチ状ダクトの一対の間隔を置いた側壁間に横に配置されてこ れら側壁間に複数の開口を形成する複数の間隔をおいたルーバを包含し、これら の各ルーバはその一部分が前記曲線状内壁に対して接する形で鋭角に配置され、 これにより複数のルーバ間の開口を通して流れる煙道ガスがその流れ方向を変え 、この煙道ガスによって運ばれた粒状固体が煙道ガスから分離されて、分離装置 のアーチ状ダクトの流れ通路を続けて流れていく、特許請求の範囲第1項記載の 流動層燃焼装置。
3 分離装置のアーチ状ダクトが、このダクトを通しての煙道ガス流れの方向に おける流路面積が連続して減少する横断面積を有する特許請求の範囲第2項記載 の流動層燃焼装置。
4 分離装置のアーチ状ダクトが、垂直に配置した入口と水平に配置した出口と の間の角度を90度に限定する下向きに曲がったダクトから成る特許請求の範囲 第1項記載の流動層燃焼装置。
5 分離装置のアーチ状ダクトが、水平に配置した入口と水平に配置した出口と の間の角度を180度に限定する曲線状ダクトから成る特許請求の範囲第1項記 載の流動層燃焼装置。
6 固体捕集装置が分離装置のアーチ状ダクトの出口に接続されて、このアーチ 状ダクトの出口を通過する煙道ガスをこの煙道ガスにより運ばれてきた粒状固体 と一緒に受ける少なくとも1つの下降管を包含し、この下降管は前記煙道ガス及 びこの煙道ガスにより運ばれてきた粒状固体を炉本体の燃焼室に放出するために 運ぶ流れ通路を形成する特許請求の範囲第1項記載の流動層燃焼装置。
7 少なくとも1つの下降管にこの下降管を通して流れる粒状固体を冷却する管 型の冷却装置が設けられている特許請求の範囲第6項記載の流動層燃焼装置。
国際調査報告 ANNEX To THE INTERNATIONAL 5EAFLCHRE PORT ON

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 粒状燃料を燃焼する流動層燃焼装置において、a.粒状燃料を流動用気体に よる流動状態で燃焼させる燃焼室を限定しかつこの燃焼室から熱い煙道ガスを流 出するガス出口を流動層の上方に有する炉本体と、 b.この炉本体の下流に配置され、前記燃焼室内で発生した煙道ガスを受ける入 口を有する煙道ガスダクトと、 c.煙道ガス中に乗せられて前記燃焼室から運ばれた粒状固体を分離する装置で あって、前記炉本体のガス出口に対して開口して前記燃焼室からの熱い煙道ガス を受ける入口と、この入口に曲線状内壁、曲線状外壁及びこれらの内外壁間を延 びる一対の間隔を置いた側壁によって相互接続された出口とを有するアーチ状ダ クトを包含し、前記曲線状内壁の一部分は前記煙道ガスダクトに対して入口を横 切って配置されているとともに流れ通路を形成する複数の開口を有し、これらの 開口を通して熱い煙道ガスの一部分が前記アーチ状ダクトから前記煙道ガスダク トへ流れるようになっている分離装置と、d.この分離装置のアーチ状ダクトの 出口に対して開口し、分離装置のアーチ状ダクトの内壁を通して流れてくる煙道 ガスの一部分から分離された粒状固体と一緒に煙道ガスの他の部分を受ける固体 捕集装置と、 を包含してなる流動層燃焼装置。 2 煙道ガスダクトに対して入口を横切って配置された分離装置のアーチ状ダク トの曲線状内壁がこのアーチ状ダクトの一対の間隔を置いた側壁間に横に配置さ れてこれら側壁間に複数の開口を形成する複数の間隔を置いたルーバを包含し、 これらの各ルーバはその一部分が前記曲線状内壁に対して接する形で鋭角に配置 され、これにより複数のルーバ間の開口を通して流れる煙道ガスがその流れ方向 を変え、この煙道ガスによって運ばれた粒状固体が煙道ガスから分離されて、分 離装置のアーチ状ダクトの流れ通路を続けて流れていく、請求の範囲第1項記載 の流動層燃焼装置。 3 分離装置のアーチ状ダクトが、このダクトを通しての煙道ガス流れの方向に おける流路面積が連続して減少する横断面積を有する請求の範囲第2項記載の流 動層燃焼装置。 4 分離装置のアーチ状ダクトが、垂直に配置した入口と水平に配置した出口と の間の角度を90度に限定する下向きに曲がったダクトから成る請求の範囲第1 項記載の流動層燃焼装置。 5 分離装置のアーチ状ダクトが、水平に配置した入口と水平に配置した出口と の間の角度を180度に限定する曲線状ダクトから成る請求の範囲第1項記載の 流動層燃焼装置。 6 固体捕集装置が分離装置のアーチ状ダクトの出口に接続されて、このアーチ 状ダクトの出口を通過する煙道ガスをこの煙道ガスにより運ばれてきた粒状固体 と一緒に受ける少なくとも1つの下降管を包含し、この下降管は前記煙道ガス及 びこの煙道ガスにより運ばれてきた粒状固体を炉本体の燃焼室に放出するために 運ぶ流れ通路を形成する請求の範囲第1項記載の流動層燃焼装置。 7 少なくとも1つの下降管にこの下降管を通して流れる粒状固体を冷却する管 型の冷却装置が設けられている請求の範囲第6項記載の流動層燃焼装置。
JP62502331A 1986-04-30 1987-04-03 固体セパレータを一体的に有する流動層燃焼装置 Granted JPS63501378A (ja)

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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI85184C (fi) * 1986-05-19 1992-03-10 Ahlstroem Oy Virvelbaeddsreaktor.
US4693808A (en) * 1986-06-16 1987-09-15 Shell Oil Company Downflow fluidized catalytic cranking reactor process and apparatus with quick catalyst separation means in the bottom thereof
DE3644083A1 (de) * 1986-12-23 1988-07-07 Babcock Werke Ag Dampferzeuger
US4732113A (en) * 1987-03-09 1988-03-22 A. Ahlstrom Corporation Particle separator
US4915061A (en) * 1988-06-06 1990-04-10 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed reactor utilizing channel separators
US4951611A (en) * 1989-06-09 1990-08-28 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed reactor utilizing an internal solids separator
DE3922765A1 (de) * 1989-07-11 1991-01-17 Babcock Werke Ag Feuerung, insbesondere wirbelschichtfeuerung
FI88200C (fi) * 1990-01-29 1993-04-13 Tampella Oy Ab Foerbraenningsanlaeggning
PL310354A1 (en) * 1993-02-12 1995-12-11 L David Ostlie Cooled damming up grate and system for providing thermal energy for a power plant
US5343830A (en) * 1993-03-25 1994-09-06 The Babcock & Wilcox Company Circulating fluidized bed reactor with internal primary particle separation and return
US5363812A (en) * 1994-02-18 1994-11-15 The Babcock & Wilcox Company Method and apparatus for controlling the bed temperature in a circulating fluidized bed reactor
US5682828A (en) * 1995-05-04 1997-11-04 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed combustion system and a pressure seal valve utilized therein
US6095095A (en) * 1998-12-07 2000-08-01 The Bacock & Wilcox Company Circulating fluidized bed reactor with floored internal primary particle separator
DE102004034151A1 (de) * 2004-07-15 2006-02-09 Eisenmann Maschinenbau Gmbh & Co. Kg Partikelabscheider
FR2880102B1 (fr) * 2004-12-28 2007-05-04 Thel Etb Sarl Dispositif de combustion de biomasse a lit fluidise
US20090047613A1 (en) * 2005-03-29 2009-02-19 Kadant Black Clawson Inc. Method and Apparatus for Pneumatic Drying of Lime Mud
WO2008063463A1 (en) * 2006-11-20 2008-05-29 Univation Technologies, Llc System for fluidizing solid particles including novel outlet for vessel
US20080271335A1 (en) * 2007-05-03 2008-11-06 Archer-Daniele-Midland Company System for using heat to process an agricultural product, a fluidized bed combustor system, and methods of employing the same
CN107940449A (zh) * 2017-12-20 2018-04-20 眉山市鸿宇纸业有限公司 一种锅炉折烟角分离器
CN111298522A (zh) * 2020-03-31 2020-06-19 西北工业大学 一种金属粉末凝相燃烧产物的分离装置与方法
CN112178627A (zh) * 2020-10-30 2021-01-05 北京热华能源科技有限公司 一种带迷宫式分离器的多流程循环流化床

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE627213C (de) * 1933-10-29 1936-03-11 I G Farbenindustrie Akt Ges Vorrichtung zum Abscheiden von Staub aus rasch stroemenden Gasen
GB662072A (en) * 1948-03-22 1951-11-28 Stork Koninklijke Maschf Improvements in and relating to apparatus for separating dust from gases
DE2140167B2 (de) * 1971-08-11 1974-04-11 Maschinenfabrik Augsburg-Nuernberg Ag, 8900 Augsburg Verfahren zur staubabscheidung in dampferzeugeranlagen und einrichtung zur anwendung dieses verfahrens
CA1069001A (en) * 1976-09-03 1980-01-01 Frederick E. Schuler Air cleaner with integral louvered precleaner
GB2093724B (en) * 1981-02-27 1984-03-28 Thermplant Ltd Fluidised bed combustion
US4442795A (en) * 1982-04-26 1984-04-17 Electrodyne Research Corporation Recirculating fluidized bed combustion system for a steam generator
US4445844A (en) * 1982-12-20 1984-05-01 Combustion Engineering, Inc. Liquid fuel and air feed apparatus for fluidized bed boiler
US4442797A (en) * 1983-01-24 1984-04-17 Electrodyne Research Corporation Gas and particle separation means for a steam generator circulating fluidized bed firing system
US4454838A (en) * 1983-03-07 1984-06-19 Electrodyne Research Corporation Steam generator having a circulating fluidized bed and a dense pack heat exchanger for cooling the recirculated solid materials
US4672918A (en) * 1984-05-25 1987-06-16 A. Ahlstrom Corporation Circulating fluidized bed reactor temperature control

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Publication number Publication date
CA1264606A (en) 1990-01-23
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EP0302883A1 (en) 1989-02-15
AU7236687A (en) 1987-11-24
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CN1011334B (zh) 1991-01-23
AU594270B2 (en) 1990-03-01

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