KR100334685B1 - 압력시일을가지는유동층연소시스템및방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유동층의 노 영역 및 분리 영역 사이에 개선된 압력시일이 제공되는 유동층 연소 시스템 및 방법에 관한 것으로,
한 개의 노,
상기 노내에서 가연성 미립자 물질의 유동층을 만들기 위한 수단,
상기 노내의 상기 유동층으로부터 연도가스와 비말동반된 미립자 물질의 혼합물을 수용하고 상기 연도가스로부터 상기 미립자 물질을 분리하기 위한 분리수단,
상기 분리된 미립자 물질을 수용하기 위해 상기 분리 수단으로부터 뻗은 제 1 도관 수단,
상기 제 1 도관 수단을 상기 노로 연결하는 제 2 도관 수단, 및
노로부터의 압력 변동을 감소시키고 유체 미립자 물질의 상기 제 2 도관 수단을 통한 흐름을 원할하게 하기 위해 상기 제 2 도관 수단내에서 상대적으로 농후한 유동층과 상대적으로 희박한 유동층을 각각 만들기 위한 수단을 포함하며,
상기 노로부터 상기 분리 수단으로의 상기 분리된 미립자 물질의 역류를 방지하기 위한 압력시일을 만들기 위해 상기 제 1 도관 수단내에서 상기 미립자 물질이 집결되는 것을 특징으로 한다.

Description

압력시일을 가지는 유동층 연소 시스템 및 방법{FLUIDIZED BED COMBUSTION SYSTEM HAVING AN IMPROVED PRESSURE SEAL}
본 발명은 유동층 연소 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 유동층의 노 영역 및 분리 영역 사이에 개선된 압력시일(seal)을 제공하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
유동층 연소 시스템은 잘 알려져 있으며, 층을 유동화 하고 비교적 낮은 온도에서 연료가 잘 연소될 수 있도록 석탄과 같은 화석연료를 포함하는 미립자 물질의 층과 석탄 연소의 결과로 발생하는 황의 산화물을 흡착하기 위한 흡착제로 공기가 통과하는 노 영역을 포함한다. 이 유형의 연소 시스템은 증기를 발생하기 위해 열교환되도록 물을 유동층으로 통과시키는 증기 발생기에서 종종 사용되며 높은 연소 효율 및 연료 선택의 자유도, 높은 황 흡착 및 낮은 산화질소 방출등을 가능하게 한다.
이러한 유형의 시스템의 노 영역에서 사용되는 가장 전형적인 유동층으로는미립자층이 비교적 고밀도이고 잘 형성된, 또는 분리된 위쪽 표면을 갖는' 거품' 유동층을 들 수 있다. 다른 유형의 시스템으로는 전형적인 거품 유동층보다는 밀도가 작고 유동화하는 공기의 속도는 같거나 더 크며, 층을 통과하는 연도가스가 그 안에서 충분히 포화될 수 있는 양만큼의 미립자 고체를 비말동반하는 ' 순환' 유동층을 활용하는 것이 있다.
순환 유동층은 상대적으로 높은 내부 및 외부의 고체 재순환으로 특성지어지고 그로인해 연료의 열 방출 방식에 덜 민감하며 따라서 온도 변화가 최소화되고 그 결과로 황의 방출을 최소화할 수 있다. 외부의 고체 재순환은 연도가스를 수용하도록 사이클론 분리기를 노 영역의 출구에 배치하는 것에 의해 가능하며, 유동층으로터 고체가 비말동반된다. 사이클론 분리기내에서 고체는 연도가스로부터 분리되며 연도가스는 고체가 노로 되돌려져 재순환 되는 동안 열 회수 영역을 통과한다. 이 재순환은 사이클론 분리기의 효율을 개선시키며, 황 흡착제의 효율적 사용을 가능케 하며 및 연료 체재 시간을 증가시켜서 흡착제 및 연료의 소비를 감소시킨다.
순환 유동층 방식에서는, 노로부터 분리기 출구로 직접적인 비말동반된 고체와 가스의 역류를 막도록 분리기와 노 영역 사이에 제공되는 압력시일이 중요하다. 종래의 방식에서는 압력시일을 이루기 위해 분리기로부터 뻗은 수직의 딥 레그 부분 및 그 딥 레그로부터 뻗은 U자형 부분을 갖는 "J-밸브" 를 사용하는 것이다. 본 발명 출원인의 다른 특허인 미합중국 특허 제 5,040,492호에는 이런 경우에 대해서 J-밸브를 사용하는 내용을 기술하고 있다. 이 유형의 J-밸브는 밸브의 딥 레그 부분내의 고체 높이가 노 및 분리기에 걸친 압력 강하의 합에 직접 상응하도록 설계되어 있다. 그런데 고체 물질을 시스템으로부터 완전히 제거해야 하는 공장 휴업등의 경우에는, 가능하다면 J-밸브의 수직 부분으로부터 고체를 배출시켜야 하는데 그것이 어려운 작업이다. 게다가, 이 J-밸브를 만족스럽게 운전하기 위해서는 비교적 고압의 유동화된 공기가 필요한데 이로 인해 고가인 추가 팬이 더 필요하게 된다.
이런 결점을 극복하기 위해, 분리기로부터 뻗은 수직 딥 레그 및 그 수직 레그의 출구를 노 영역과 연결하는 수평 레그를 포함하는 ' L-밸브' 라는 것이 고안되었다. 미합중국 특허 제 4,709,662 호는 외부 열교환기의 배출구를 노의 흡입구와 연결하는 L-밸브에 대해 기술하고 있다. 이 L-밸브는 압력시일을 제공하는 물질의 헤드를 형성하도록 그 내부에 고체 물질을 축적하는 수직 레그를 가진다. L-밸브는 공장 휴업 등의 경우에 고체를 밸브로부터 배출시키는 것이 가능하다는 장점이 있음에도 불구하고 또한 문제점을 가진다. 예를들면, 시일 높이는 밸브에 걸친 압력 차이와 아주 일치하지 않으며 밸브는 노로부터의 역압력 누출에 매우 민감하다. 또한 대개의 경우, L-밸브내의 최소 유동 공기압을 유지하기 위해 추가의 팬이 필요하다.
본 발명 한가지 목적은 노와 분리기 사이의 개선된 압력시일을 가지는 유동층 연소 시스템 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 압력시일이 배출 가능한 밸브에 의해 이루어지는 상기 유형의 유동층 연소 시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 밸브가 비교적 낮은 유동 공기압에 의해 작동되고 추가의 팬을 필요로 하지 않는 상기 시스템 및 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 밸브가 노로부터의 역 압력 누출에 비교적 민감하지 않은 상기 유형의 시스템 및 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또다른 목적은 상기 유형의 압력시일 밸브를 제공하는데 있다.
상기의 목적을 비롯한 제반 목적을 달성하기 위해, 분리기가 노내의 유동층으로부터 연도가스 및 비말동반된 미립자 물질의 혼합물을 수용하며 연도가스로부터 미립자 물질을 분리해내는 유동층 연소 시스템이 제공된다. 압력시일 밸브는 분리된 물질을 분리기로부터 노로 통과시키기 위해 분리기의 배출구를 노에 연결시킨다. 밸브는 배출 가능하고 밸브의 시일의 높이는 시스템에 걸친 압력 하강에 직접 비례하며, 또한 노로부터의 역 압력 누출을 흡수한다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 장점들은 뒤에 기술될 설명과 첨부된 본 발명의 시스템의 개략도에 의해 더욱 상세히 설명될 것이나 그것들은 단지 본 발명에 따른 바람직한 구체적 실시예일 뿐이다.
제 1 도 내지 제 5 도는 증기 발생을 위해 사용되는 본 발명에 따른 유동층 연소 시스템을 도시한 것이다. 시스템은 전면벽(12), 후면벽(14) 및 두개의 측면벽(16a)(16b)을 가지는 직립한 수냉식 노(10)를 포함한다(도 2참조). 노(10)의 상부는 지붕(18)으로 덮여있고 하부는 마루(20)를 포함한다.
구멍 뚫린 판 또는 격자(22)는 노(10)의 하부를 가로질러 연장하며 공기 충만공간(air plenum)(24)을 형성하도록 마루(20)에 평행하게 뻗어있다. 충만공간 (24)은 한편으로 공기 공급원(도시되지 않음)과 연결된 도관(26)으로부터 공기를 수용한다. 다수의 수직 노즐(28)은 충만공간(24)으로부터 노(10)안으로 공기를 공급하기 위해 격자(22)로부터 위쪽으로 뻗어있으며 격자의 구멍에 각각 맞추어져 있다.
공급 시스템(도시되지 않음)은 미립자 연료 물질을 노(10)로 도입하기 위해 전면벽(12)에 인접하게 설치되어 있다는 것을 알 수 있다. 석회석과 같은 입자상태의 흡착제도 유사한 방법으로 노(10)로 도입된다. 미립자 상태인 연료와 흡착제 물질은 충만공간(24)으로부터 공기가 격자(22)를 통하여 위쪽으로 통과하면서 유동화 된다. 이 공기가 연소 가스를 발생하는 연료의 연소를 촉진시키며 그 결과로 발생된 연소 가스 및 공기의 혼합물(이하 ' 연도가스' 라 칭함)이 노내부에서 대류에 의해 상승하며 앞으로 기술할 바와 같이 미립자 물질의 일부분을 비말동반 한다.
사이클론 분리기(30)는 노(10)에 인접하게 위치하고 도관(32)은 노(10)의 후면벽(14)에 제공된 배출구(14a)로부터 분리기(30)의 벽을 통해 제공된 주입구(30a)로 뻗어있다. 분리기(30)는 노(10)로부터 가스와 비말동반된 미립자 물질을 수용하며 분리기내에 생긴 원심력에 의해서 연도가스로부터 미립자 물질을 분리시키는 통상적인 과정을 수행한다.
고체가 거의 제거된 분리기(30)내의 연도가스는 이어지는 후속 처리 공정을 위해 분리기로부터, 분리된 연도가스를 수용하기 위해 분리기내에서 뻗은 부분을 가지는 수직의 도관(34)을 통과하여 및 연도가스를 열회수 영역(도시되지 않음)으로 통과시키기 위해 분리기로부터 돌출한 부분을 통해서 열회수 영역으로 통과한다.
호퍼 영역은 분리기의 저부로부터 뻗어있고 노(10)의 마루(2O)의 높이로 아래쪽으로 뻗은 딥 레그(36)와 연결된다. 제 1 도 및 제 2 도에서 볼 수 있는 바와 같이, 도관(40)은 딥 레그(36)의 하단부를 후면벽(14)의 저부에 있는 개구부(14b)로 연결한다. 도관(40)은 격자(22)의 연장부(22a), 노 후면벽(14)을 딥 레그(36)의 전면벽(36a)에 연결하는 격자(41) 및 두개의 측벽(41a)(41b)에 의해 형성된다. 그리하여 도관(40)은 분리된 고체를 딥 레그(36)로부터 노(10)로 전달하며 노로부터 딥 레그(36)로의 고체의 역류를 방지하는 역할을 한다.
마루(20)는 수직 간벽(45)에 의해 두 영역(44a)(44b)으로 나뉘어진 충만 공간 영역을 형성하도록 격자(22)의 연장부(22a)의 아래쪽으로 그와 평행하게 뻗는다. 충만공간 영역(44a, 44b)은 도관(48a, 48b)으로부터 각각 공기를 수용하며 한편 상기 언급된 공기 공급원과 연결되어 있다. 다수의 수직 노즐(5O)은 격자 연장부(22a)로부터 위쪽으로 뻗으며, 충만공간 영역(44a, 44b)로부터 도관(40)으로 공기를 도입하기 위해 격자의 구멍에 맞춰져 있다.
제 4 도에서 더 잘 알 수 있는 바와 같이, 격자(41)는 딥 레그(36)의 전면벽 (36a)으로부터 후면벽(14)을 향해서 아래쪽으로 휘어져 있으며 다시 도관(40)을 두개의 영역(40a, 40b)으로 나누는 목이 좁아지는 부분을 형성하도록 후면벽을 향해서 위쪽으로 휘어진다. 격자(41)의 위쪽으로 휘어진 부분에 의해 도관(40)의 단면적이 노(10)를 향한 방향을 따라 증가한다.
제 2 도 및 제 3 도에서 보인 바와 같이 전면벽(12), 후면벽(14), 측면벽 (16a)(16b), 딥 레그(36)(그리고 분리기(30))를 형성하는 벽 및 도관(40)은 모두 통상적인 방법으로 가스에 대한 기밀막을 형성하기 위해 직경방향에 반대인 부분으로부터 뻗은 연속적인 핀을 갖는 다수의 일정간격 떨어진 관에 의해 형성된다(제 1 도 및 제 2 도에서 관의 직경은 이해하기 쉽도록 과장되어 도시되어 있음).
배출 파이프등은 노(10)로부터 미립자 물질을 배출시키기 위한 필요성에서 격자(22)와 연결되어 있다. 또한, 증기 드럼(도시되지 않음)은 하부 배관, 물 파이프 등과 함께 상기 수관 벽을 포함하는 증기 및 물의 흐름회로를 형성하는, 다양한 수관의 말단에 놓인 다수의 헤더(header)와 함께 제공된다. 따라서, 소정의 순서로 물을 증기로 변화시키며 노(10) 안에서 미립자 연료 물질의 연소에 의해 발생하는열에 의해 증기를 가열하기 위해 물은 이 흐름회로를 통해 흐른다.
운전 중에는, 미립자 연료 물질 및 미립자 흡착 물질이 노(10)로 도입된다.외부 공급원으로부터의 공기는 노내부에서 입자들을 유동화 하기에 충분한 양과 속도로 노즐(28)을 통해 공기가 통과할 수 있도록 충분한 압력으로 충만 공간(24)으로 도입된다.
착화 버너(lightoff burner)등은 연료 물질을 점화하기 위해 제공되며 연료 물질이 노(10)내의 열에 의해 자연 연소된다. 연소와 반응의 여러 단계에서 연료 입자 및 흡착제 입자의 균질한 혼합물이 노(0)내에서 형성되며, 이후 이 혼합물은 ' 미립자 물질' 이라 칭한다.
연도가스는 노(10)를 통해 위쪽으로 통과하며 미립자 물질의 일부분을 비말동반, 또는 세광(elutriate)된다. 노(10)로 도입되는 미립자 물질의 양 및 노내부로 도입되는 공기의 양은 노(10)의 저부에 농후한 층이 형성되고 노의 상부에는 순환하는 유동층이 형성 되도록, 즉 노안에서 미립자 물질이 충분히 비말동반 되거나 세광되도록 미립자 물질의 크기에 따라 결정된다. 따라서 미립자 물질의 밀도는 노(10)의 저부에서 상대적으로 높으며, 노 전체의 길이에 걸쳐서 높아질수록 감소하며 노의 상부에서는 실질적으로는 일정하면서 상대적으로 낮은 값을 가진다. 이러한 기술에 대해서는 본 발명의 양도자에게 양도된 미합중국 특허 제 4,809,623 호 및 제 4,809,625 호에 더 상세히 기술되어 있다.
노(10)의 상부를 통과하는 연도가스는 미립자 물질로 충분히 포화되어 있으며, 후면벽(14)의 상부에 있는 배출구(14a)와 도관(32)을 통하여 사이클론 분리기(30)의 주입구(30a)로 통과한다.
분리기(30)내에서, 연도가스로부터 미립자 물질이 분리되고 분리된 연도가스는 도관(34)을 통해 분리기(30)로부터 열 회수 영역 또는 그와 같은 곳으로 전달된다. 분리기(30)로부터의 분리된 미립자 물질은 호퍼 영역을 통해 딥 레그(36)내로 아래쪽으로 흘러 딥 레그의 저부에 미립자 물질이 쌓이고 도관(40)내로 흐른다. 유동화 공기는 도관(48a)(48b)을 통하여 충만공간 영역(44a)(44b)으로 각각 도입되며 또한 도관(40)내의 미립자 물질을 유동화 하기 위해 도관(40)내의 노즐(50)로 도입된다. 충만공간 영역(44a)으로 도입된 공기의 속도는 영역(44b)으로 도입된 공기의 속도보다 커서 그 결과로 도관 영역(40a)에는 상대적으로 희박한 유동층이 형성되고 도관 영역(4Ob)에는 상대적으로 농후한 유동층이 형성되며, 도관(40)의 목이 좁아진 부분이 두 층 사이의 경계(baffle)역할을 한다. 게다가, 도관 영역(40a)내의 노즐(28)로부터 방출되는 공기의 속도는 그 속도가 도관 영역(40b)내의 상대적으로 농후한 층으로부터 노(10)를 향하는 방향을 따라 점진적으로 증가하도록 조절된다.
압력헤드는 딥 레그(36)내의 미립자 물질의 적층 레벨에 의해 형성되며, 압력시일은 노(10)로부터 도관(40)을 통해 분리기(30)로의 미립자 물질의 역류를 막기에 충분하도록 이루어진다. 미립자 물질의 높이는 노로부터 분리기까지의 압력 하강과 대응하면서 변하도록 설계되었다.
압력시일로부터의 하류의 도관 영역(40a)내의 상대적으로 희박한 층은 노 (10)로부터의 압력 변동을 흡수하며, 딥 레그(36)로부터 노(10)로의 미립자 물질의 흐름을 촉진하기 위해 마찰에 의한 손실을 상쇄한다. 한편 도관 영역(4Ob)내의 상대적으로 농후한 층은 압력 변동을 억제한다. 노(10)를 향한 방향으로 단면적이 증가하는 도관(40)의 부분은 더욱 팽창된 고체/기체의 혼합물을 수용하며, 도관 영역(40a)(4Ob)내의 층의 높이는 노(10)내의 농후한 층의 높이와 거의 일치한다.
공급수는 공급된 물을 증기로 변환하고 그 증기를 재가열 및 과열하도록 하는 소정의 순서대로 상기한 흐름 회로로 도입되고 순환된다.
제 5 도의 구체적 실시예에는 제 1 도 내지 제 4 도의 구체적 실시예의 일 부 구성품과 동일한 구성품이 도시되었으며 이들은 서로 같은 번호가 부여되었기 때문에 더 설명하지는 않는다. 제 5 도의 구체적 실시예에 따르면, 외부 열교환기(60)는 노(10)와 도관(40) 사이에 뻗는다. 노(10)의 후면벽(14)의 저부는 열교환기(60)의 전면벽을 형성하며 벽(62)은 열교환기의 전면벽과 일정 간격 떨어져 배치되어 열교환기(6O)의 후면벽을 형성한다. 수평 지붕(63)은 벽(14)과 벽(62)을 연결하며, 노(10)의 마루(20)의 연장부(20a)는 열교환기(60)의 마루를 형성한다. 노(10)의 격자(22) 또한 연장되어 바닥 연장부(20a) 및 격자 연장부(22a) 사이에 충만공간(64)을 형성한다. 충만공간(64)은 한편 충만공간(24) 및 충만공간 영역(44a)(44b)에 공기를 공급하는 공급원과 같은 외부 공기 공급원(도시되지 않음)에 연결된 도관(66)으로부터 공기를 수용한다.
다수의 수직 노즐(68)은 격자 연장부(22a)로부터 위쪽으로 뻗고 충만공간 (64)으로부터 열교환기(60) 안으로 공기를 분배하기 위해 격자내의 구멍에 맞춰져 있다(도관(40) 아래로 뻗은 충만공간(44a, 44b)은 충만공간 영역(24, 64)의 위쪽 단계에 위치하며 상기 구체적 실시예에서와 같은 마루(20) 및 격자(22)의 연장부에의하기 보다는 분리 격자 영역 및 마루 영역에 의해 형성된다는 것을 알 수 있다).
개구부(62a)는 열교환기(60)의 후면벽(62)의 대략 양끝의 중간쯤에 형성되며 도관(40)의 배출구 끝과 맞춰져 있다. 개구부(14c)는 후면벽(14)의 저부에 형성되며 열교환기(60)의 내부와 노(10)의 내부를 연결한다.
한 개 또는 그 이상의 열교환관 또는 그와 같은 것이 열을 지어 열교환기 (60)내에 제공될 수 있으며, 냉각용 유체가 열교환기(60)내로 도입된 분리된 미립자 물질로 통과하여 열교환 되도록 하기 위해 상기 언급된 흐름 회로에 연결되어 있다. 열교환기(60)에 대한 더 상세한 사항은 본 발명의 양도자에게 양도된 미합중국 특허 제 5,069,170 호, 제 5,069,171 호 및 제 5,140,950 호에 기술되어 있다.
제 5 도의 구체적 실시예의 시스템을 운전하는 것은 제 1 도 내지 제 4 도의 실시예의 시스템을 운전하는 것과 비교할 때 딥 레그(36)로부터의 분리된 미립자 물질은 상기된 방법으로 도관(40) 및 벽(62)의 개구부(62a)를 통해 열교환기(60)의 내부로 흐른다는 점을 제외하고는 유사하다. 미립자 물질은 상기 3 개의 특허에서 설명된 바와 같이 노즐(68)에 의해 열교환기(60) 내부로 도입되는 공기에 의해 유동화 되면서 열교환기(60)내에서 냉각된다. 냉각된 미립자 물질은 개구부(14c)를 통해 노(10)내로 되돌아 흐른다. 개구부 (14c)(62a)의 위치는 노 영역(10)내의 농후한 미립자 물질의 높이가 열교환기(60) 및 도관(40)내의 물질의 높이와 거의 같은 정도이다. 한편 제 5 도의 구체적 실시예의 운전은 제 1 도 내지 제 4 도의 운전과 동일하다.
본 발명에 따른 구체적 실시예의 시스템들은 모두 몇가지 장점을 가지고 있다. 예를들면, 도관(40) 및 딥 레그(36)는 노로부터 분리기로의 미립자 물질의 역류를 방지하는 비기계적인 압력시일 밸브를 형성한다. 또한, 도관(40)의 목이 좁아진 부분은 딥레그로부터 노(10)로의 미립자 물질의 흐름을 허용하면서 압력시일이 이루어지는 것이 가능하도록 도관내에서 상대적으로 농후한 층 및 상대적으로 희박한 층이 형성되는 것을 가능하도록 한다. 도관 영역(40a)의 단면적이 노(10)를 향한 방향을 따라 증가함에 따라 도관 영역(40a)내의 상대적으로 희박한 층으로 도입되는 공기의 속도는 증가하여 미립자 물질의 노(10)로의 흐름을 원할토록 한다. 또한, 도관(40)은 배수가 가능하며, 상기 비기계적인 압력시일밸브는 노의 불규칙한 배압변화에 민감하지 않다. 더구나, 도관 영역(40a)(40b)내에서 유동화 속도를 얻기 위한 추가적으로 팬을 필요로 하지 않는다.
다른 변경, 변형 및 치환이 차후에 이루어질 수 있으며 어떤 경우 본 발명의 어떤 특징은 다른 특징과 상응하지 않으면서 사용되어질 수 있다. 따라서, 후기될 특허청구 범위는 본 발명의 범주와 일치하는 범위내에서 광범위하게 해석될 수 있음은 명백하다.
제 1 도는 본 발명의 한 구체적 실시예인 시스템의 개략도,
제 2 도는 제 1 도의 선 2-2를 절단한 단면도,
제 3 도는 제 2 도의 선 3-3을 절단한 확대 단면도,
제 4 도는 제 1 도의 시스템의 일부분을 확대한 확대도,
제 5 도는 본 발명의 다른 한 구체적 실시예인 시스템의 개략도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 노 12 : 전면벽
14 : 후면벽 16a, 16b : 측면벽
20 : 마루 22 : 격자
24 : 충만공간 28,68 : 수직 노즐
30 : 분리기 36 : 딥 레그(dip leg)
60 : 외부 열교환기

Claims (14)

  1. 상기 노 내에서 가연성 미립자 물질의 유동층을 만들기 위한 수단;
    상기 노 내의 상기 유동층으로부터 연도가스와 비말동반된 미립자 물질의 혼합물을 수용하고 상기 연도가스로부터 상기 비말동반된 미립자 물질을 분리하기 위한 분리수단;
    상기 분리된 미립자 물질을 수용하기 위해 상기 분리수단으로부터 연장하는 제 1 도관수단;
    상기 미립자 물질의 일부는 상기 제 1 도관수단으로부터 상기 노로 흐르고, 상기 미립자 물질의 일부는 상기 제 1 도관수단내에 집결되도록 상기 노에 상기 제 1 도관수단을 연결하며, 상기 노로부터 상기 분리수단으로의 상기 분리된 미립자 물질의 역류를 방지하기 위한 압력 시일을 만드는 제 2 도관 수단;
    상기 노로부터의 압력변동을 감소시키기 위해 상기 제 2 도관수단의 제 1 부분내에서 상대적으로 농후한 미립자 물질 유동층을 형성하도록 상기 제 1 부분내로 저속으로 공기를 도입하기 위한 수단; 및
    상기 제 2 도관수단을 통한 미립자 물질의 흐름을 원활하게 하기 위해 상기 제 2 도관수단의 제 2 부분내에서 상대적으로 희박한 미립자 물질 유동층을 형성하도록 상기 제 2 부분내로 고속으로 공기를 도입하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 유동층 연소 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 공기도입수단은 상기 제 2 도관수단을 통한 미립자 물질의 흐름을 원활하게 하기 위해 상기 희박한 유동층이 노를 향하는 방향을 따라 더욱 희석되도록 상기 노를 향하는 방향을 따라 증가하는 속도로 공기를 상기 희박한 유동층내로 도입하는 것을 특징으로 하는 유동층 연소 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 미립자 물질의 흐름을 원활하게 하기 위해 상기 제 2 도관수단의 적어도 일부분이 상기 노를 향하는 방향으로 단면적이 증가하는 것을 특징으로 하는 유동층 연소 시스템.
  4. 노 내에서 가연성 미립자 유동층을 만드는 단계;
    상기 노 내의 상기 유동층으로부터 연도가스와 비말동반된 미립자 물질의 혼 합물을 수용하는 단계;
    상기 연도가스로부터 상기 비말동반된 미립자 물질을 분리하는 단계;
    상기 분리된 미립자 물질을 제 1 도관수단내로 통과시키는 단계;
    상기 미립자 물질의 일부는 상기 제 1 도관수단으로부터 상기 노로 흐르고,상기 미립자 물질의 일부는 상기 제 1 도관수단내에 집결되도록 상기 노에 상기 제 1 도관수단을 연결하며, 상기 노로부터 상기 분리수단으로의 상기 분리된 미립자 물질의 역류를 방지하기 위한 압력 시일을 만드는 제 2 도관수단을 제공하는 단계;
    상기 노로부터의 압력변동을 감소시키기 위해 상기 제 2 도관수단의 제 1 부분내에서 상대적으로 농후한 미립자 물질 유동층을 형성하도록 상기 제 1 부분내로 저속으로 공기를 도입하는 단계; 및
    상기 제 2 도관수단을 통한 미립자 물질의 흐름을 원활하게 하기 위해 상기제 2 도관수단의 제 2 부분내에서 상대적으로 희박한 미립자 물질 유동층을 형성하도록 상기 제 2 부분내로 고속으로 공기를 도입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유동층 연소방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 도관수단을 통한 미립자 물질의 흐름을 원활하게 하기 위해 상기 희박한 유동층이 노를 향하는 방향을 따라 더욱 희석되도록 상기 노를 향하는 방향을 따라 증가하는 속도로 공기를 상기 희박한 유동층내로 도입하는 것을 특징으로 하는 유동층 연소방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 미립자 물질의 흐름을 원활하게 하기 위해 상기 제 2 도관수단의 적어도 일부분이 상기 노를 향하는 방향으로 단면적이 증가하는 것을 특징으로 하는 유동층 연소방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 도관수단은 수평으로 연장하며, 공기는 제 2 도관수단의 축을 따라 일정간격으로 띄어진 위치에서 도입되는 것을 특징으로 하는 유동층 연소 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 도관수단은 수직으로 연장하는 것을 특징으로 하는 유동층 연소 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 도관수단의 제 1 부분에서의 상기 상대적으로 농후한 유동층이 상기 분리수단에 인접하여 위치되며, 상기 제 2 도관수단의 상기 제 2 부분에서의 상기 상대적으로 희박한 유동층이 상기 노에 인접하여 위치되는 것을 특징으로 하는 유동층 연소 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 도관수단으로부터의 상기 분리된 미립자 물질을 수용하여, 상기 분리된 미립자 물질로부터 열을 제거하고, 상기 분리된 미립자 물질을 상기 노로 통과시키기 위해 상기 제 2 도관수단과 상기 노 사이로 연장하는 열교환수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유동층 연소 시스템.
  11. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 도관수단은 수평으로 연장하며, 공기는 제 2 도관수단의 축을 따라 일정간격으로 띄어진 위치에서 도입되는 것을 특징으로 하는 유동층 연소방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 도관수단은 수직으로 연장하는 것을 특징으로 하는 유동층 연소방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 2 도관수단의 제 1 부분에서의 상기 상대적으로 농후한 유동층이 상기 분리수단에 인접하여 위치되며, 상기 제 2 도관수단의 상기 제 2 부분에서의 상기 상대적으로 희박한 유동층이 상기 노에 인접하여 위치되는 것을 특징으로 하는 유동층 연소방법.
  14. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 도관수단으로부터의 상기 분리된 미립자 물질을 수용하는 단계;
    상기 분리된 미립자 물질로부터 열을 제거하는 단계; 및
    상기 분리된 미립자 물질을 상기 노로 통과시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유동층 연소방법.
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