KR20180040152A - 순환 유동상 퍼니스 - Google Patents

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KR20180040152A
KR20180040152A KR1020187004085A KR20187004085A KR20180040152A KR 20180040152 A KR20180040152 A KR 20180040152A KR 1020187004085 A KR1020187004085 A KR 1020187004085A KR 20187004085 A KR20187004085 A KR 20187004085A KR 20180040152 A KR20180040152 A KR 20180040152A
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furnace wall
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알렉산더 바움
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두산 렌트제스 게엠베하
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Abstract

순환 유동상 퍼니스(10)는 순환 유동상 유형의 내부 연소 공간(10c)을 둘러싸는 외부 퍼니스 벽(10r), 및 외부 퍼니스 벽(10r)에 마찰-결속되는 열교환 챔버(20)를 포함하고, 열교환 챔버(20)는 하나 이상의 구조적 요소(50)에 의해서 더 지지되고, 각각의 구조적 요소는 2개의 단부를 구비하고, 제1 단부(50f)는 퍼니스 벽의 섹션에 고정되는 한편, 제2 단부(50s)는 상기 퍼니스 벽에 오프셋되어 열교환 챔버에 고정된다.

Description

순환 유동상 퍼니스
본 발명은 순환 유동상 장치(CFBA)의 일부인 소위 순환 유동상 퍼니스(CFBF)에 관한 것으로서, 그러한 순환 유동상 퍼니스의 주요 구성요소는:
- US 6,802,890 B2에 개시된 바와 같이, 연소기, 소각로, 보일러, 가스화 장치, 증기 발생기 등으로 설계된, 소위 순환 유동상 반응로로 지칭되는 CFBF이다. 전형적인 CFBF에서, 가스(공기)는 퍼니스의 투과성 화상(grate; 격자)-유사 하단부 지역(소위 공기 플리넘(plenum))을 통과하고, 그러한 화상은, 석탄, 모래 등과 같은 연료-유사 재료를 대부분 포함하는, 소위 소각 장입물인, 미립자 재료의 순환 유동상을 지지한다. 전형적인 적용예에서, 통기는, 공기 및/또는 가스를 퍼니스 공간 내에 존재하는 미립자 재료 내로 공급하는 상응하는 노즐에 의해서 달성된다. 통기된 미립자 재료/연료 혼합물(공기 격실)은 소각 프로세스 및 효율성을 향상시킬 수 있다.
연소실(반응실)을 형성하는 퍼니스의 외부 벽은 일반적으로, 핀(fin)을 사이에 가지거나 가지지 않는 용접된 관들을 포함하는, 소위 관 벽이다. 동작 중에, 퍼니스 벽의 관/파이프를 냉각시키기 위해서 그리고 추가적인 목적을 위해서 그로부터 열을 이송하기 위해서, 물 및/또는 증기와 같은 열 전달 유체가 퍼니스 벽의 관/파이프를 통해서 공급된다.
CFBF는 전형적으로 그 상부 단부에서 적어도 하나의 배출구 포트를 가지며, 그러한 배출구 포트를 통해서, 반응로로부터 배출된 가스 및 고체 입자의 혼합물이 적어도 하나의 연관된 분리기 내로 유동될 수 있다.
- 분리기, 예를 들어 사이클론 분리기는 가스로부터 고체 입자(재를 포함하는 미립자 재료)를 분리하는 역할을 한다. 그러한 분리기의 전형적인 설계가 US 4,615,715에 개시되어 있다. 다시, 분리기의 외부 벽이 중공형 공간과 함께 설계되어 물의 통과 유동을 허용할 수 있다.
- 가스가 분리기로부터 추출되고 플랜트의 후속 설비 내로 공급되는 한편, 분리된 고체 입자를 분리기의 외부로 그리고, 열교환 챔버의 상응하는 유입구 포트를 통해서, 유동상 열교환기(FBHE)로 종종 설계되는 적어도 하나의 열교환 챔버 내로 이송하기 위한 수단이 존재한다. 이러한 수단은 도관/파이프/채널 또는 기타일 수 있다. 이하에서 FBHE에 대해서 언급이 이루어지는 한, 이러한 언급은 바람직한 열교환 챔버를 지칭하나, 과열기 등으로 구축되는지의 여부와 관계없이, 그러한 목적에 적합한 모든 유형의 열교환기를 포함한다.
- 분리기로부터 CFBF 및/또는 열교환기까지의 경로를 따른 사이펀(syphon)은 분리기와 CFBF 사이의 압력(필드)의 디커플링(decoupling)을 허용한다.
- 적어도 하나의 열교환 챔버는, 미립자 재료에 의해서 제공되는 열이, 예를 들어 열교환기를 통해서 그리고 또한 터빈 또는 기타로, 관 또는 기타를 통한 열 전달 매체로서 운송되는 증기를 가열하고 그 압력을 증가시키기 위한 파워 발생을 위해 이용될 수 있게 한다.
- 전형적으로, 열교환 챔버는, 고체 입자의 적어도 일부를 열교환기의 외부로 그리고 다시 순환 유동상 퍼니스(CFBF) 내로 운송하기 위해서, 복귀 수단의 일부인 적어도 하나의 배출구 포트를 구비한다.
US 5,840,258A는 그러한 CFBA의 설계안을 개시하고, 여기에서 CFBF 및 FBHE는 함께 밀접하게 통합되었고; 다시 말해서: FBHE 및 CFBF는 공통 벽(관 벽)을 갖는다. 동작 시에, 즉 온도 부하 하에서, 이러한 설계는 양 유닛 내의 근접한 (유사한) 온도라는 장점을 제공하고, 그에 따라 양 유닛들 사이의 임의의 열적 응력을 최소화한다.
사실상, 이러한 온도 팽창 및 온도 응력은 그러한 설비 내의 주요 문제이다. 약 35 내지 50 m 높이의 CFBF의 열 팽창은 0.1 m 내지 0.3 m 범위일 수 있고, 퍼니스가 하단부 지지형(US 5,840,258A에 따름) 또는 US 6,305,330B1에 도시된 바와 같이 상단부-지지형(현수형)인지의 여부와 관계없이, 퍼니스 벽 내에서 심각한 응력을 유발할 수 있다.
이러한 맥락에서 하나의 추가적인 문제는 CFBA의 연관된 부분, 예를 들어 분리기 및/또는 열교환기를 적절하게 적용하는 것이다. 많은 공지된 구성에서, 연관된 부분들 사이의 이동을 수용하기 위해서 특별한 팽창 조인트가 요구된다.
US 5,840,285 A에 따른 통합된 디자인은 어느 정도까지 그러한 팽창 조인트를 회피할 수 있으나, 인접 사이클론 및/또는 열교환기에 의한 퍼니스 벽 상으로의 그리고 그 내부로의 상당한 부하(힘)가 가해진다는 단점을 갖는다.
본 발명의 목적은 전체 CFBA를 위한 적어도 하나의 연관된 유닛, 특히 열교환 유닛과 조합된 순환 유동상 유형의 퍼니스를 위한 소형 디자인을 제공하는 것이다.
본 발명은 이하의 발견을 기초로 한다:
소형의 설계가, CFBA의 연관된 유닛들을 가능한 한 근접시키는 것 또는 심지어 더 양호하게 (US 5,425,412로부터 공지된 바와 같이) 하나의 유닛을 다른 유닛에 고정하는 것에 의해서 실현될 수 있으나, 인접한/연관된 유닛들의 임의의 그러한 마찰-결속형 배열은 그러한 유닛의 극도의 중량/부하의 관점에서 심각한 구조적 문제를 유발한다.
CFBA의 일반적인 열교환기는 예를 들어 5 x 5 x 5 m의 크기 및 빈 상태에서의 상응하는 100.000 kg의 중량을 갖는다. 그러한 열교환기를 통해서 운송되는 고체 재료에 의한 부가적인 부하는 상당히 많이 변동되고, 100.000kg 이상까지의 범위일 수 있다.
CFBA의 비용 및 열적 조건의 관점에서 받아들일 수 없는, "성-벽(castle-wall)으로서 구축되지 않는 한, 전형적으로 소위 관 벽인, 열교환기가 마찰-결속되는, 퍼니스 벽은 그렇게 높고 가변적인 부하를 견딜 수/보상할 수 없다. 전술한 열 팽창/수축은 추가적인 구조적 문제를 유발한다.
다시 말해서: (관 벽과 같은) 통상적인 퍼니스 벽에 마찰-결속된(예를 들어, 용접된) 열교환 유닛에 의해서 유발되는 극단적인 힘 및 모멘트는 아직 경제적으로 그리고 기계적으로 용인 가능한 방식으로 보상될 수 없다.
이제, 본 발명은, 열교환기를 퍼니스 벽에 기계적으로 연계시키는 적어도 하나의 구조적 요소를 더 제공하는 것에 의해서, 이러한 문제에 대한 기술적 해결책 그리고 또한 기술적으로 비교적 단순한 구성을 제공하며, 그러한 구조적 요소는, 열교환기 및/또는 통과 재료에 의해서 유발되는 임의의 그러한 부가적인 부하를 보상할 수 있다.
가장 일반적인 실시예에서, 본 발명은 순환 유동상 퍼니스에 관한 것이고, 그러한 순환 유동상 퍼니스는
- 순환 유동상 유형의 내부 연소 공간을 둘러싸는 외부 퍼니스 벽, 및
- 외부 퍼니스 벽에 마찰-결속되는(friction-locked) 열교환 챔버를 포함하고,
- 열교환 챔버는 하나 이상의 구조적 요소에 의해서 더 지지되고, 각각의 구조적 요소는 2개의 단부를 구비하고, 제1 단부는 퍼니스 벽의 섹션에 고정되는 한편, 제2 단부는 퍼니스 벽에 오프셋되어 열교환 챔버에 고정된다.
구조적 요소는, 예를 들어 용접에 의해서 열교환기가 확실하게 고정되는 퍼니스 벽에 의해서 흡수되지 않은 모든 (부가적인) 힘을 "흡수한다".
구조적 요소의 제1 단부가 열교환기 위로 수직 거리에서 퍼니스 벽에 고정되는 것이 유리한 반면, 제2 단부는 퍼니스 벽에 대한 그리고 최적으로 열교환기의 수직 연장(run) 벽, 예를 들어 퍼니스 벽에 대항되는 벽인 열교환기의 외부 벽에 대한 수직 거리에서 열교환기에 고정되는 것이 중요하다.
비록 (퍼니스 벽, 열교환기의 천장 및 구조적 요소 사이에 삼각형을 형성하는) 제1 및 제2 단부 사이의 구조적 요소의 직접적인(선형) 연장이 일반적인 개념의 범위 이내 이지만, 퍼니스 벽의 안정성/구조적 무결성(integrity)(독일어: Stabilitaet/Festigkeit)이 제한됨에 따라, 작거나 가벼운 중량의 열교환기를 가지는 CFBA에서 기술적으로 실현하는 것이 제한된다.
이와 관련하여, 추가적인 실시예는, 명시적으로 배제되거나 기술적으로 터무니 없는 경우가 아니라면, 개별적으로 또는 임의의 조합으로 실현될 수 있는, 이하의 특징 중 하나 이상을 특징으로 한다.
- 구조적 요소는, 축방향 힘 만을 전달하는 (또는 적어도 단지 주로 전달하는) 요소이고; 다시 말해서: 그러한 요소는 모멘트/모멘텀을 전달하지 않는다.
- 전술한 유형의 적합한 요소는: 로프, 코드, 와이어, 체인, 케이블이다. 그러한 구조적 요소의 이용은, 특히 구조적 요소의 단부에서 퍼니스 벽 및/또는 열교환기 각각에 구조적 요소를 고정하는 것을 단순화하기 위해서 및/또는 다른 구조적 요소를 구조적 요소의 연장부 내로 통합하기 위해서, 로프 등을 다른 구조적 요소, 예를 들어 너트, 나사, 막대, 스프링 또는 로드(rod)와 조합하는 것을 배제하지 않는다.
- 그러한 구조적 요소의 이용은, CFBA의 연관된 유닛의 제한된 구조적 무결성과 관련된 방식으로 구조적 요소를 배열할 수 있는 중요한 선택 사항으로 이어진다. 관 벽이 매우 제한된 압축 강도(낮은 압력 내성)를 가진다는 것 그러나 이러한 관 벽(관 패널)이 인장 강도를 용이하게 견딜 수 있다는 것이 알려져 있다.
- 이는, 구조적 요소가 적어도 3개의 섹션인, 구조적 요소의 제1 단부로부터 아래쪽으로 그리고 외부 퍼니스 벽에 실질적으로 평행하게 연장되는 제1 섹션, 구조적 요소의 제2 단부로부터 상향 연장되는 제2 섹션, 및 제1 섹션과 제2 섹션 사이의 적어도 하나 중간 섹션을 가지는 실시예로 이어진다.
다시, 제2 섹션은 외부 퍼니스 벽에 실질적으로 평행하게 연장되어야 한다. "실질적으로 평행한"은 퍼니스 벽과 구조적 요소의 길이방향 축 사이의 각도가 15 °이하, 보다 양호하게 10°이하, 5°이하, 또는 3°이하인 기술적 공차 이내의 경사진 배향을 포함한다.
아래쪽으로 그리고 퍼니스 벽에 평행한 구조적 요소(예를 들어, 로프 또는 와이어)의 연장은 기계적 모멘트가 로프에 작용하는 것을 대략적으로 방지할 수 있게 하고 그 대신에 주로 또는 심지어 독점적으로 그 축방향으로 로프에 응력을 가하게 할 수 있다.
- 이는, 구조적 요소가 적어도 3개의 섹션, 즉 그 제1 단부로부터 수직 하향 연장되는 제1 섹션, 및/또는 그 제2 단부로부터 (그리고 또한 퍼니스 벽에 평행한 범위에서) 수직 상향 연장되는 제2 섹션, 그리고 특히 실질적인 수평 배향으로 그 사이에서 연장되는 적어도 하나의 중간 섹션을 가지는 경우에, 특히 그러하다.
인장 수단의 제1 단부가 고정되는 퍼니스 벽에 평행한, 인장 수단(로프 등)의 수직 배향은 그러한 수단의 축방향으로, 즉 로프가 가장 큰 안정성을 특징으로 하는 방향으로 힘을 받는 로프에 의해서 임의의 힘을 흡수하게 한다.
- 구조적 요소는: 금속, 강, 플라스틱, 탄소, 직물을 포함하는 군으로부터의 재료로 제조될 수 있다.
- 다른 실시예에 따라, 구조적 요소의 제2 단부는, 퍼니스 벽에 수직 방향으로 (즉, 수평으로) 볼 때, 열교환 챔버의 상응하는 길이의 50% 초과로, 퍼니스 벽에 오프셋되어 열교환 챔버에 고정된다.
따라서, 제2 섹션은 외부 퍼니스 벽에 실질적으로 평행하게 그리고 제1 섹션에 대한 수평 거리에서 연장될 수 있다.
- 퍼니스 벽으로부터 더 먼 제2 고정 지점을 선택할수록, 보다 양호한 구조적 요소 내의 응력 분포가 얻어진다. 열교환기의 임의의 수직 연장 노출 벽에 대한 구조적 요소의 제2 단부의 고정은 바람직하게 수직 연장 퍼니스 벽에 대한 그 제1 단부의 고정과 관련하여 설명된 것과 같은 이유로 바람직하다.
- 특정 플랜트(플랜트의 크기, 중량, 온도 부하 등)에 따라, 둘 이상의 구조적 요소가 그들의 제2 단부에서 이격된 관계로 열교환 챔버에 고정될 수 있고 그들의 각각의 제1 및 제2 단부 사이에서 서로 실질적으로 평행하게 연장될 수 있다.
- 전술한 개시 내용에 따라, 열교환 챔버의 외부 퍼니스 벽, 내부/인접 벽, 또는 그 모두가 관 벽(tube wall)이고, (예를 들어, 용접에 의해서) 서로 직접적으로 고정된 또는 그 사이에서 (또한 용접에 의해서 피팅된(fitted)) 핀을 가지고 대부분이 금속으로 제조된 (물 및/또는 증기의 통과를 위한) 관을 특징으로 한다.
- 본 발명의 개념은, 외부 퍼니스 벽, 및 그러한 퍼니스 벽에 인접한 벽인 열교환 챔버의 내부 벽이 공통 벽을 나타내고 그에 따라 가장 소형인 배열체를 실현하는, 디자인을 가능하게 한다. 이는 또한, 열교환 챔버의 배출구 개구부뿐만 아니라 퍼니스(CFBF)의 상응하는 유입구 개구부를 나타내는, 하나 이상의 (공통) 개구부(들)를 공통 벽 내에 제공할 수 있게 하며, 이는 전체적인 구성을 더 단순화한다.
- 일반적으로: 열교환 챔버는 적어도 하나의 배출구 포트를 특징으로 하고, 순환 유동상 퍼니스는, 고체 입자가 열교환 챔버로부터 순환 유동상 퍼니스 내로 재-운송될 수 있게 하는 적어도 하나의 상응하는 유입구 포트를 특징으로 한다.
- 대안예에서, 열교환기는 퍼니스 벽에 대한 짧은 거리에 배열되고, 퍼니스 벽과 열교환기의 상응하는 외부 벽 사이의 앵커(anchor)는 퍼니스 벽에 대한 열교환기의 마찰-결속 부착을 담당하는 한편, 열교환기 및 퍼니스 각각의 내부에 대한 개구부를 가지는 적어도 하나의 가교부-유사 채널은 양 유닛들 사이의 필요 재료 이송을 허용한다.
- 추가적인 실시예는, 열교환 챔버와 연관된 지지 구조물 사이에 배열된, 하나 이상의 현수 수단, 예를 들어 행거(hanger)를 특징으로 한다.
지지 구조물은, 퍼니스 및 CFBA의 다른 유닛이 현수 방식으로 고정되는 동일한 구분된 지지부(강) 구조물, 예를 들어 (강성) 프레임일 수 있다. 상응하는 디자인이 US 6,305,330B1로부터 알려져 있다.
지지 구조물이 또한 별개의 구조물일 수 있거나, CFBA의 임의의 상응하는 유닛이 열교환기를 매달기 위한 그러한 지지 구조물로서 이용될 수 있다.
- 현수 수단은 소위 일정 행거(독일어: Konstanthaenger, Konstantlast Haenger), 예를 들어 일정 부하 스프링(독일어: Konstantlast Federn)일 수 있다. 일정 행거는 www.lisega.de에 의해서 분배되는 것과 같은 것으로 알려져 있고, 그에 따라 일정 행거는 이하와 같이 규정된다: "그들의 임무는, 항상성을 유지하면서, 즉 어떠한 상당한 편차도 없이, 작용 부하를 전체 이동 면적에 걸쳐 전달하는 것이다."
이러한 거동은 (고체 재료(solid materials)의 부하(load)를 변동시킴으로써) 본 발명에서, 즉 열교환 챔버의 상이한 부하들을 보상하기 위해서 바람직하게 이용될 수 있다.
이러한 일정 행거는 또한 총 부하의 상당한 부분을 분담할 수 있고 그러한 범위 내에서 구조적 요소(들)를 완화시킨다.
일정 행거는 열교환기와 (퍼니스 또는 다른 것을 현수하기 위한 것과 동일한) 강성 프레임 사이에 또는 열교환기와 그러한 열교환기 위에 배열된 사이클론 사이에 배열될 수 있다.
이제, 예로서 그리고 도면을 참조하여 본 발명을 설명할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 퍼니스 배열체의 매우 개략적인 도면을 도시한다.
도 1은 순환 유동상 장치(CFBA) 즉, 순환 유동상 반응로(퍼니스)(10)의 일부를 도시하고, 그러한 순환 유동상 반응로는 미립자 재료 유입구 포트(10i), (화살표(10a)로 표시된) 하단부 지역에 위치되는 공기 플리넘, 그 연소 챔버(10c)의 일부인, 공기 플리넘 위의 미립자 재료의 유동상, 그 상부 부분에 위치되는 적어도 하나의 배출구 포트(12)로서, 순환 유동상 퍼니스 챔버(10c)로부터 배출된 가스 및 고체 입자의 혼합물이 가스로부터의 고체 입자의 분리를 위한 적어도 하나의 연관된 분리기(14) 내로 유동될 수 있게 하는, 적어도 하나의 배출구 포트(12), 분리된 고체 입자를 순환 유동상 열교환기(20) 내로 전달하기 위한 (도시되지 않은 사이펀을 포함하는) 수단(16), 및 고체 입자를 (보일러로도 지칭되는) 순환 유동상 퍼니스(10) 내로 다시 운송하기 위한 복귀 수단(22)을 가지며, (사이클론으로도 지칭되는) 분리기(14) 및 순환 유동상 열교환기(20) (또는 임의의 다른 유형의 열교환기)는 후술되는 바와 같이 현수된 방식으로 장착된다.
복수의 수직 연장 강 지지 컬럼(30r, 30l)이 (기초부(32)로 표시된) 지면으로부터 복수의 이격된 수평 연장 빔(34)까지 연장된다. 복수의 행거 로드(36)(대안적으로, 로프, 와이어, 직물 스트링, 등이 이용될 수 있다)는 퍼니스(1) 및 분리기(14)를 현수된 방식으로 지지하기 위해서 빔(34)으로부터 하향 연장된다.
본 발명에 따라, 열교환 챔버(유닛)(20)(열교환 관과 같은 열교환 수단이 파동(20w)으로 표시되어 있다)는 용접에 의해서 퍼니스(10)(그 관 벽(10r))에 마찰-결속된다. 이러한 것으로부터, 순환 유동상 퍼니스(10)의 우측 벽(10r)의 일부가 열교환기(20)의 좌측 벽을 또한 나타내고, - 퍼니스 벽뿐만 아니라 - 다른 벽은 모두 관 벽으로서 디자인된다(관들 사이에 핀을 두고 이격 관계로 관이 제조되고, 물 및/또는 증기가 관을 통해서 유동된다).
순환 유동상 열교환기(20)는, 우측 퍼니스 벽(10r)에 고정된 제1 단부(50f) 및 열교환기(20)의 우측 벽(20r)의 상부 단부 섹션에 고정된, 즉 퍼니스 벽(10r)에 대해서 가능한 한 많이 수평으로 오프셋되어 고정된, 제2 단부(50s)를 가지는 강 로프(50)에 의해서 더 현수된다.
강 로프(50)는 3개의 섹션인, 강 로프의 제1 단부(50f)로부터 수직 하향으로 그리고 퍼니스 벽(10r)에 평행하게 연장되는 제1 섹션(50fs), 강 로프의 제2 단부(50s)로부터 수직 상향으로 (그리고 또한 퍼니스 벽(10r)에 평행하 범위까지) 연장되는 제2 섹션(50ss), 및 그 사이에서 실질적으로 수평인 배향으로 그리고 퍼니스 벽(10r)에 수직인 범위 내에서 연장되는 중간 섹션(50is)을 갖는다.
(보다 양호한 도시를 위해서) 제1 로프 섹션(50fs)의 고정 수단(50fm)이 실제보다 더 크게 보이는 범위까지; 제1 로프 섹션(50fs)은 퍼니스 벽(10r)에 근접 연장된다.
중간 로프 섹션(50is)은, (제1 로프 섹션(50fs)을 따르는) 그 좌측 단부에서, 컬럼(30r)으로부터 수평으로 연장되는, 빔(52)에 장착된, 제1 회전 디스크(롤러)(52fd)의 하부 부분 주위로 권선되고, 그로부터 거리를 두고, (제2 로프 섹션(50ss)이 뒤 따르는) 제2 롤러(회전 디스크)(52sd)의 상부 부분 주위로 권선된다.
그러한 로프(50)는 현수된 방식으로 열교환기(20)를 지지하기 위한 구조적 요소의 기능을 충족시킬 뿐만 아니라, 로프(50)의 제1 섹션(50fs) 상의 변형이 우측 관 벽(10r)에 주로 평행하고 수직 하향 지향된 인장력만을 주로(거의 독점적으로) 받게 되는 장점을 제공한다.
"저온 상태"에 있든지 또는 부하를 받는 지와 관계없이 그리고 부하 변동과 관계없이, 이제 열교환기(20)의 부하에 의해서 유발되는 인장 응력을 용이하게 견딜 수 있는 관 벽(10r)에 대해서도 마찬가지이다.
상응하는 장점은 제2 로프 섹션(50ss)의 설명된 수직 배향에 의해서 달성될 수 있고, 그러한 제2 로프 섹션의 열교환기의 외부 수직 관 벽(20r)에 대한 고정에 의해서 달성될 수 있다.
도 1은 본 발명의 선택적이지만, 바람직한 특징, 즉 번호(54)로 식별된 일정 부하 행거(도 1에는 하나만이 도시됨)을 더 보여준다. 예를 들어 일정 부하 스프링 및/또는 일정 부하 코일일 수 있는 그러한 일정 부하 행거(54)는 그 상부 단부가 빔(52)에 그리고 그 하부 단부가 열교환기(20)의 천장(상부 관 벽(20u))에 부착되고, 로프(50)를 완화시킬 수 있다.
퍼니스(10)(및 그에 부착된 열교환기(20))의 현수된 구성은, 각각의 구조적 요소의 열 팽창을 따를 수 있게 하고, 인접한 구성 부분들 사이의 기계적인 힘, 열-기계적 힘 및/또는 모멘트를 방지한다.
(22로 표시된, 열교환기(20)로부터 퍼니스(10) 내로의 상응하는 범람 개구부(들)를 가지는) 관 벽(10r)의 공통 섹션은 열교환기(20) 및 퍼니스(10) 내의 온도들이 더 가까이 근접하게 하고, 그에 따라 CFBA의 이러한 유닛들 사이의 임의의 열적 및 기계적 응력을 최소화하여, 그 사이의 특별한 팽창 접합부를 큰 정도까지 회피할 수 있게 한다.

Claims (15)

  1. 순환 유동상 퍼니스(10)로서, 순환 유동상 유형의 내부 연소 공간(10c)을 둘러싸는 외부 퍼니스 벽(10r), 및 상기 외부 퍼니스 벽(10r)에 마찰-결속되는 열교환 챔버(20)를 포함하고, 상기 열교환 챔버(20)는 하나 이상의 구조적 요소(50)에 의해서 더 지지되고, 각각의 구조적 요소는 2개의 단부를 구비하고, 제1 단부(50f)는 상기 퍼니스 벽(10r)의 섹션에 고정되는 한편, 제2 단부(50s)는 상기 퍼니스 벽(10r)에 오프셋되어 상기 열교환 챔버(20)에 고정되는, 순환 유동상 퍼니스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구조적 요소(50)는 축방향 힘만을 전달하는 것인, 순환 유동상 퍼니스.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 구조적 요소(50)는 로프, 코드, 와이어, 체인, 케이블을 포함하는 군 중 하나인, 순환 유동상 퍼니스.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 구조적 요소(50)의 제1 단부(50f)는, 상기 열교환 챔버(20) 위에 있는, 상기 퍼니스 벽(10r)의 섹션에 고정되는, 순환 유동상 퍼니스.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 구조적 요소(50)의 제2 단부(50s)는, 상기 퍼니스 벽(10r)에 수직인 방향으로 볼 때, 열교환 챔버(20)의 상응하는 길이의 50% 초과로, 퍼니스 벽(10r)에 오프셋되어 상기 열교환 챔버(20)에 고정되는, 순환 유동상 퍼니스.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 구조적 요소(50)는 적어도 3개의 섹션인, 상기 구조적 요소(50)의 제1 단부(50f)로부터 아래쪽으로 그리고 상기 외부 퍼니스 벽(10r)에 실질적으로 평행하게 연장되는 제1 섹션(50fs), 상기 구조적 요소(50)의 제2 단부(50s)로부터 상향 연장되는 제2 섹션(50ss), 및 상기 제1 섹션(50fs)과 상기 제2 섹션(50ss) 사이의 적어도 하나 중간 섹션(50is)을 가지는, 순환 유동상 퍼니스.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 구조적 요소(50)의 제2 섹션(50ss)은 상기 외부 퍼니스 벽(10r)에 실질적으로 평행하게 그리고 상기 제1 섹션(50fs)에 대한 수평 거리에서 연장되는, 순환 유동상 퍼니스.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 구조적 요소(50)는 적어도 3개의 섹션인, 그 제1 단부(50f)로부터 수직 하향 연장되는 제1 섹션(50fs), 그 제2 단부(50s)로부터 수직 상향 연장되는 제2 섹션(50ss), 그리고 실질적인 수평 배향으로 그 사이에서 연장되는 적어도 하나 중간 섹션(50is)을 가지는, 순환 유동상 퍼니스.
  9. 제1항에 있어서,
    열교환 챔버(20)에서 이격된 관계로 제2 단부(50s)에서 고정되고 그 각각의 제1 및 제2 단부(50f, 50s) 사이에서 서로 실질적으로 평행하게 연장되는 둘 이상의 구조적 요소(50)를 가지는, 순환 유동상 퍼니스.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 외부 퍼니스 벽(10r), 상기 열교환 챔버(30)의 내부 벽, 또는 그 둘 모두가 관 벽인, 순환 유동상 퍼니스.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 외부 퍼니스 벽(10r) 및 상기 교환 챔버(20)의 내부 벽이 공통 벽을 나타내는, 순환 유동상 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 열교환 챔버(20)는 적어도 하나의 배출구 포트(12)를 특징으로 하고, 상기 순환 유동상 퍼니스(10)는, 고체 입자가 상기 열교환 챔버(20)로부터 상기 순환 유동상 퍼니스(10) 내로 재-운송될 수 있게 하는 적어도 하나의 상응하는 유입구 포트(22)를 특징으로 하는, 순환 유동상 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 열교환 챔버(20)와 지지 구조물(52) 사이에서 하나 이상의 현수 수단(54)을 더 포함하는, 순환 유동상 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    강성 지지 구조물(30l, 30r, 34)에 현수되는, 순환 유동상 퍼니스.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서,
    상기 현수 수단(54)은 일정 부하 행거인, 순환 유동상 퍼니스.
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