TW522208B - A recuperative and conductive heat transfer system - Google Patents

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522208 五、發明説明（1 發明背景 μ. 本發明係關於熱傳系統，較特別的是—種具有復熱及傳 •性，之熱傳系統，其藉由自熱再生性固體傳導熱至一 “工作 机體而操作以加熱‘工作流體”。本文所用之“工作流體，，一 詞係指-熱力循環之“工作流體，，，例如蒸汽或氨，以及一 製程進料。供熱再生性固體變熱之熱源可以採取任意型式 ，而最普遍的是一内熱源，例如熱氣，係某些類型燃燒室 内之燃料與空氣之燃燒結果所生。惟，此熱源亦可為一外 熱源，例如來自一渴輪機或其他類似設備之熱排氣，或可 為一熱製程蒸汽，係某些類型化學反應之結果所生。 。月進步參考内熱源之内容，用於燃燒化石燃料之熔爐 已長期使用做為一利用實用物質以產生控制性熱量之裝^ 在此，其應用上可為直接作用型式，例如旋轉式爐窯， 或可為間接作用型式，例如工業或船舶使用於產生電力之 蒸汽發電機。此熔爐之進一步差異在於爐罩為呈冷卻，例 如備有水壁者，或為不冷卻，例如備有耐火裡襯者。 % 相信此熔爐原先係因為需要燒陶，大約西元前4〇〇〇年， 及需要熔銅，大約西元前3000年左右，而發展出來。使用 風箱或鼓風至炼爐内以加速及改善燃燒則據信發生於大約 西元前2000年左右。 極相關於此熔爐者為對應之蒸汽鍋爐，此鍋爐係源自希 脱與羅馬且供家庭使用。結合水管原理之龐貝人之水鍋爐 即為進行機械性工作之鍋爐最早記錄例子之一者，其大約 為西元前130年。在此，龐貝人之水鍋爐送蒸汽至Her〇引擎 4- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇x 297公釐） 522208 A7 B7 五、發明説明（2 ) ~"- ，即一中空球體安裝且在耳軸上旋轉，其中一者可容許蒸 汽通過，且透過二直角式噴嘴排出以令球體旋轉。此即為 大部分人們認為之世界上第一部反應式渦輪機。 η際上在其後之1600年中，特別是一般熔爐及水壁式熔 爐基本上已是遭忽視之技術。其一部分係因為做為工作流 體用之蒸汽並無用途，直到1698年由111〇11^5 Savery發明第 一部在商業上成功使用之蒸汽渦輪機。在17〇5年，接著有 NeWCOmen之引擎，而在1711年之前此引擎通常用於將水泵 送出煤礦外。據#自動調節之蒸汽閥即首次在丨7工3年出現。 多種火管式鍋爐發明於18世紀之後半期，而以俗稱之 Scotch船用鍋爐為達到顛峰。由於火管式鍋爐名稱之意涵， 在火管式鍋爐内之管件可視為熔爐之一組件，而燃燒過程 即發生於官束内。惟在此同時，此單元卻因為可用之鋼板 厚度而受限於大約150 psig之操作壓力。其後即研發出以較 高壓力及較大尺寸於火管式鍋爐者之現代水管式鍋爐，供 產生蒸汽。今日，供產生蒸汽之此現代水管式鍋爐係涵蓋 所有以下者··中心式蒸汽發電機、工業用鋼爐、流體化床 式銷爐及船用鋼爐。 在所有諸類型鍋爐中，若要將本申請案所指之具有復熱 及傳導性之熱傳系統分類成諸類型鋼爐中之一者，則本申 請案所指之具有復熱及傳導性之熱傳系統為採用一内熱源 之具有復熱及傳導性之熱傳系統，其可視為近似於一流體 化床式鍋爐，而非前述其他類型鍋爐中之任意者，因此， 文後對於先前技藝之相關探討焦點基本上將朝向流體化床 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐） 522208

式鍋爐。在此，流體化床式反應爐已用於非燃燒反應中達 數十年，其中在一流體化床内反應物之徹底混合與緊密接 觸可造成高產量且有增進之時間與能源效益。儘管燃燒固 體燃料之其他方法可以極高效率產生能量，但是流體化床 燃燒則可用一溫度低到足以避免其他模式中之許多燃燒問 題，而有效率地燃燒固體燃料。 在工業上，眾所周知“流體化床鍋爐，，一詞中之“流體化，，係 指固體材料可以如流體般自由流動之狀態。換言之，當氣 體通過一固體粒子床時，氣體流產生施力使粒子彼此^ 。在低氣體流時粒子仍然接觸於其他粒子且易抗拒移動。 此狀態通常稱為一固定床。另方面，#氣體流增大時，粒 子上之施力即達到足以造成分離之一點。床隨即呈流體化 亦即固體之間之軋體缓衝容許粒子自由移動，而賦予床 有一液體式特徵。 在一流體床鍋爐燃燒器中之流體化狀態主 子直徑與流體化之速度。依此，主要有二種基本之流 燃燒系統，各以一不同之流體化狀態操作。此二種基本流 體床燃燒系、統纟中-者之特徵在較低速度與較粗之床粒度 ，流體床係濃密而有一均勻之固體濃度，且具有一界定良 好之表面。此系統最常在工業中被稱為一發泡流體床，^ 為有超過使床流體化所需之空氣量通過泡沬型式之床。發 泡流體床之進一步特徵在具有最合宜之床固體混合率，及 較低固體夾載於煙氣内。儘管需要極少之夾載物質再循環 至床以維持床之存量，但是實質上之再循環率可用於增強

I 522208 _ A7 ------------B7 五、發明説明（4 ) "— - 性能。 此二種基本流體床燃燒系統其中另一者之特徵在較高速 X ”精細之床粒度，流體床表面係隨著固體夾載增加而擴 散，^致於不再有一界定之表面。再者，其需要以高速率 、έ 2衣至床，以利維持床之存量。床之鬆散密度係隨著燃 k时之同度增加而減小。一具有諸特徵之流體化床最常在 /業中被稱為循環流體床，因為物質以高速率自燃燒器 循％至粒子再循環系統及回到燃燒器。循環流體床之進一 步特徵在具有極高之固體混合率。 在先前技藝多種型式之流體床燃燒系統中可發現無數例 子，皆為長年以來所發明。回溯早至195〇年代後期時，一 舉例說明而非侷限性之早期例子為2,818,049號美國專利“加 熱方法，，中之主旨，其獲證於W57年12月31日。依2,818,049 號美國專利之内文所示，其提供一使用非連續性材料之流 體化假液體床以自一燃燒流體傳熱之方法，該材料為氧化 觸媒且藉由重力而連續地循環通過一預定路徑，包括一上 流柱及一下流柱。接著，該方法包括以下步驟：藉由燃料 之導入與燃燒產生燃燒氣體於上流柱，以維持床呈一流體 化假液體狀態且上流柱之密度實質上較低於下流柱之密度 ’令燃燒氣體向上流過上流柱，令一部分燃燒氣體在上流 柱之上端處脫離於上流柱，在燃料之導入與燃燒處上方之 上流柱内一位置通過一流體且與床呈間接式熱交換關係， 以利傳熱及維持床之循環率，使得床之溫度及位於前述位 置之下游處的夾載氣體實質上小於前述位置之上游處者。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 522208 A7 —-----____ 五、發明説明f '~ - 一舉例說明而非侷限性之第二例.子為2,983,259號美國專 利“蒸汽產生之方法及裝置，，中之主旨，其獲證於1961年5月 9曰。依2,983,259號美國專利之内文所示，其提供一最低熱 交換區。此最低熱交換區内之材料較佳為至少一部分由活 性氧化觸媒組成，以賦予此區有足夠高之接觸反應活性， 使一燃料-空氣混合物可以直接導入且實用而有效地在其内 氧化，釋放熱及據此產生一熱氣體蒸汽向上通過材料，一 部分之此熱則在此區以及此區上方之熱交換區内遭到吸收 為了在一實際咼度之流體化床内具有有效而徹底之燃燒 或氧化，且燃燒支援氣體係預熱至一適當度數，則基本上 I採用一活性氧化觸媒，使材料有足夠之接觸反應活性以 疋成燃料之氧化，及基本上當燃料之熱含量係實質上完全 接觸於此床之材料以自流體化材料吸收實質熱量時，材料 溫度不致昇高至所用觸媒之鈍化溫度以上，即觸媒永久損 壞而喪失所有或大部分接觸反應活性之溫度以上。 舉例說明而非侷限性之第三例子為2,997,〇3 1號美國專 利力…、及產生蒸A之方法”中之主旨，其獲證於1961年8月 依2,9 9 7，〇 3 1號美國專利之内文所示，一燃料-空氣混 e物通過一接觸反應氧化材料體上方，材料係採取一極薄 之粒子層型式，且此較小量材料具有低活性溫度時之極高 接觸反應/舌性，因而成為一較昂貴之觸媒。通過此材料上 方之燃料-空氣混合物係接觸反應地氧化，且所生之熱燃燒 氣體通過材料床，床内浸有導管，藉以昇高此材料之溫度 。燃料與空氣係經調節以利昇高此材料床之溫度至導入床 本紙張尺度適^規格(210 X 297公釐） -8 - 五、發明説明f ) 内之燃料與空氣；昆合物可以完全氧化之溫度。燃料與空氣 隨後供給至此床且以極微或無燃料方式在其内氧化，、=二 通過與接觸於高活性觸媒。 考 -舉例說明而非侷限性之第四例子為3，1〇1，697號美國專 利“蒸汽之產生，，中之主旨，其獲證於1963年8月”日。依 3，1〇1，697號美國專利之内文所*，—氧化觸媒係用於—材 料床之上游處’其需在—燃料·空氣混合物將在材料床内氧 化或燃燒之前先加熱至一遠高於氧化觸媒者之溫度。—私 體係提供以設置-不連續性材料床於其内。此材料床係2 承於複數沿水平方向之長形構件上，長形構件延伸過殼體 且大致呈平行間隔，以致於材料無法向下通過諸構件，但 是流體化之氣體可以向上通過。諸構件係塗覆或浸潰以一 活性氧化觸媒，以致於觸媒之活性溫度實質上在需要氧化 -燃料·空氣混合物之最低床溫度以下。提供裝置以強迫* 氣向上通過長形構件上方之殼體及通過材料床，以令此; 料呈流體化’且利用一空氣加熱器充 媒之溫度至其活性溫度。長形槿株丁 士 & 轧以幵同觸 其, 長形構件下方為複數燃料分配導 Ϊ 且在床之下方部分内設有另-和料 “己導管。操作時’長形構件下方之燃料 用 注入燃料至殼體内’且此燃料混合於空氣及由觸媒氧化，、 所生之熱即加熱於材料床或一部分床至其所需之最 。燃料隨後導送入長形構件上方之燃料分配導管，且： 止。除了提供燃料分配導管㈣ 床之長㈣件下方’諸構件可呈中空且其内部備有朝下之 本纸張尺«财®國家標準(CNS) 開孔’使仔構件本身即形成可供給燃料之分配導管。 ‘ +例次明而非侷限性之第五例子為3, i〗5,925號美國專 利“燃燒燃料之方法，，中之主旨，其獲證於年12月31日 ，依3，115,925號美國專利之内文所示，其提供一啟動程序 ’即流體化床之點火溫度大幅降低。在此，一金屬鹽類之 觸媒溶液係喷霧或導送至粒子材料床上，且隨後床預熱直 到點火溫度已達到為止。留在流體化床内之粒子表面上之 鹽類之乾燥殘餘物係以遠低於115〇卞點火點之溫度催化天 然氣與空氣之點火。 y舉例說明而非侷限性之第六例子為3，119,378號美國專 利瘵况之產生”中之主旨，其獲證於1964年i月28日。依 3，119,378號美國專利之内文所#，其提供一加㉚流體之方 法，其包含向上流動一不連續之氧化觸媒流體化床，具有 一活性與鈍化溫度，鈍化溫度低於火焰溫度，及一富含燃 料且在可點火範圍外之燃料-空氣混合物係在床内進行燃料 之接觸反應氧化至混合物内所含空氣可以容許之程度，同 時維持觸媒之溫度於鈍化溫度以下，將剩餘燃料及其他流 出物自床向上流過不受火焰燃燒影響的不連續性惰性材料 之另一流體化床，藉此實質加熱材料至流出物之溫度及氧 化觸媒床内之充足燃料，以昇高另一床之溫度至足夠高值 ，以利氧化其内部之一燃料-空氣混合物，同時維持觸媒於 其鈍化溫度以下，導送充足之空氣至此另一床，以支援此 剩餘燃料部分之燃燒，將此另一床内之剩餘燃料部分氧化 ，及藉由一流體呈間接地熱交換於床而自床傳熱至_流體。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) -10· 522208 A7 _______B7 五、發明説明（8 ) 一舉例說明而非侷限性之第七例，子為4,325,327號美國專 利“混合式流體化床燃燒器，，中之主旨，其獲證於1982年4月 2〇曰。依4,325,327號美國專利之内文所示，一第一大氣發 泡流體化床熔爐係結合於一第二紊流式循環流體化床熔爐 ’以自粉碎狀固體燃料有效率地產生熱。第二熔爐之爐床 係自第一床承接較小尺寸之粉碎狀固體燃料、不生反應之 石灰石、及自第一床之煙氣抽離之清淨固體。粉碎狀固體 燃料之二階段式燃燒器據說可提供一系統，其效率高於透 過使用單一流體化床熔爐所能取得者。 一舉例說明而非侷限性之第八例子為4,335,662號美國專 利“用於一流體化床之固體燃料進給系統，，中之主旨，其獲 證於1982年6月22日。依4,335,662號美國專利之内文所示， 一用於煤炭燃燒之含有石灰石的流體化床係自一系統補充 _刀碎之煤炭’煤炭係自床之表面高度下方一位置處沿橫向 排出。一艙室或進給箱係安裝於床之一側，且其内部利用 堪板以隔離於床’煤厌即在堪板下方沿橫向流入床，同 時床材料容置於板上方之艙室内，以利於艙室内維持一預 定之最低材料高度。 一舉例說明而非侷限性之第九例子為4,36〇,339號美國專 利“流體化鍋爐，，中之主旨，其獲證於1982年23日。依 4,360,339號美國專利之内文所示，其提供一流體化床單元 ，具有一惰性熱貯存粒子靜態點火床於一流體化區正下方 且鄰近之，其中燃料粒子燃燒於流體化區内，其特徵在熱 貯存粒子概呈球形，各粒子具有複數突起可自粒子之表面 -11

522208 A7 B7 五、發明説明（9 ) -—^— 向外伸出一段預選長度，藉以在靜態點火床内之相鄰球形 粒子之間維持一最小間距等於突起之預選長度，以確定有 充足之氣隙空間存在於靜態點火床内，供流體化空氣向上 流過靜態點火床至流體化區内，而無過量之壓力降，及供 燃料粒子沿橫向穿過靜態點火床_ /、 一舉例說明而非侷限性之第十例子為4,445,844號美國專 利用於流體化床鍋爐之液體燃料及空氣進給裝置，，中之主 旨，其獲證於1984年5月1日。依4,445,844號美國專利之内 文所不，其提供一流體化床熔爐，供液體燃料燃燒於其内 二注油器向上延伸通過一無孔之床板，使油或其他液體燃 料適當混合於流體化空氣，造成油蒸發。當混合物進入流 體化床時，此混合物即通過拘限之開孔，因而造成高速流 動及在流體化床截面之均勻燃料與燃燒分佈。 一舉例說明而非侷限性之第十一例子為4,633,8 18號美國 專利了移動式煤厌點火流體化床之動力單元，，中之主旨， 其獲證於1987年1月6日。依4,633,818號美國專利之内文所 7、八七供了移動式煤厌點火流體化床之炫爐系統，用 於產生蒸汽以推動一火車頭。煤炭係在流體化床之爐室内 之流體化空氣中燃燒，以產生—熱煙氣，@自爐室通過一 鍋爐及一節熱器。產生於鍋爐及爐室壁面内之蒸汽係集聚 於一汽豉且自此處通過一床内之過熱器，及到達動力產生 裝置以產生動力而驅動火車頭。 一舉例說明而非侷限性之第十二例子為5,4〇1，13〇號美國 專利“内循環式流體化床（ICFB)燃燒系統及其操作方法，，中 -12- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公爱）

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522208 A7 B7 五、發明説明（11 ) 載此材料之所需運送空氣係用於二次燃燒。 構成前文主旨之锅爐的原創人為W.B.Johnson。據信為 4,539,939號美國專利“流體化床之燃燒裝置及方法”中列為 發明人之同一 W.B. Johnson，其獲證於1985年9月10日。依 W.B.Johnson之4,539,939號美國專利之内文所示，複數較 濃密之圓珠形惰性固體材料粒子係保持散佈於流體化燃燒 床，以供循環通過分離於燃燒床之熱交換裝置，且隨著其 他床之組成物回到流體化床。細石灰石粒子亦隨著新燃料 粒子導送入燃燒床。循環之床組成物係自一拱形熱交換出 口排出，以水平方向令床之組成物回到燃燒床正上方，以 增加在床内之循環。此外，用於導送新燃料及細石灰石之 入口係位於拱形排放通道下方，以增進水平方向之排放速 度。大體上相對立於拱形排放通道之一部分燃燒通道備有 一斜壁段，以利進一步增強床内之循環。 在總結流體化床單元之先前技藝型式之此項討論前，相 信重要的是集中注意於流體化床單元之此先前技藝型式之 數項觀點上，特別是有關流體化床單元之此先前技藝型式 之操作模式及結構性質。在此，例如應該指出依流體化床 單元之先前技藝型式之操作模式及結構性質所示，亦即大 型循環流體化床單元之先前技藝型式，典型上在此大型循 環流體化床單元之先前技藝型式中，細固體燃料灰爐/吸收 性粒子係在諸細固體燃料灰燼/吸收性粒子流向且流過一流 體化床熱交換器之前先脫離於煙氣。因此，此案並未嘗試 將流向且流過流體化床熱交換器之固體粒子加以分類。就 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 1522208

此而σ依此一操作模式所示，流向且流過流體化床熱交 換之固體粒子整體上係由所有灰燼之混合物組成，而灰 燼係一大型循環流體化床單元之此先前技藝型式燃燒器内 之固體粒子與空氣燃燒結果所產生。 。此外，相信亦應該注意的是，特別是大型循環流體化床 單元之先前技藝型式之操作模式及結構性質，當流體化床 灰燼冷卻器使用於大型循環流體化床單元之此先前技藝型 式内時，此流體化床灰燼冷卻器典型上即用於冷卻大型循 環流體化床單元之此先前技藝型式燃燒器内之固體粒子與 空氣燃燒結果所產生之灰燼，且在此灰燼離開大型循環流 體化床單元之該先前技藝型式時。可以瞭解的是，此一流 體化床灰燼冷卻器可操作以達成大灰燼粒子分離於其所夾 載之細粒，而且是在此分離之細粒回到該大型循環流體化 床單元之前。惟，如前段文内所述，在流體化床灰燼冷卻 器之例子中仍未嘗試將總體上包含灰燼之固體粒子加以分 類，而灰燼係大型循環流體化床單元之該先前技藝型式燃 燒器内之固體粒子與空氣燃燒結果所產生。換言之，如前 段文内所述，利用此流體化床灰燼冷卻器之操作而分離之 固體粒子整體上包含由大型循環流體化床單元之該先前技 藝型式燃燒器内之固體粒子與空氣燃燒結果所產生之所有 灰燼之混合物組成。 進一步相關於此，請注意先前參考之4,53 9,939號美國專 利内文所示，以鐵礬土具體實施之床材料係自發泡床抽離 。惟’在該4,539,939號美國專利内文中未發現揭露有嘗試 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐）

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522208 A7 ---- B7 五、發明説明（13 ) "~' -- 在以鐵礬土具體實施之此床材料流.至熱交換器之前，將任 意殘留之灰燼或燃料分離於以鐵礬土具體實施之床材料。 因此，藉由總結於此，目前皆在流體化床單元之先前技 藝型式範圍内普遍實施’特別是相關於大型循環流體化床 單元之先前技藝型式，其並未依流體化床單元之此先前技 藝型式之操作权式及結構性質而嘗試在不同型式固體粒子 之間進行分類/分離，且在其回到熱交換器之前。最重要的 是，其未曾在相關於一流體化床熱交換器之先前技藝中揭 露或建議在不同型式固體粒子之間進行分類/分離，特別是 此一流體化床熱交換器包含一逆流式熱傳系統。較特別的 是’在任意之先前技藝文件中未曾發現有說明或建議將總 體上包含流體化床單元先前技藝型式燃燒器内之固體粒子 與工氣燃燒結果所產生的固體粒子之間進行分類/分離，不 論是在此固體粒子流過一逆流式熱傳系統之前或之後。 儘官依先前參考之多件美國專利内文建構之流體化床鍋 爐，以及刚述胃在煤炭科技87’研討會中提出已證實可達成 其設計目的之流體化床鍋爐，皆證明在先前技藝中有必要 進一步改善此流體化床鋼爐。較特別的是，在先前技藝中 已證實需要一具體實施一設計之低成本熱傳系統，其新穎 方式之特徵在其固體增強熱傳導。在此，一項由依先前參 考之多件美國專利内文建構之流體化床锅爐以及前述曾在 煤炭科技87’研討會中提出之主題流體化床鍋爐等“流體化 床銷爐”來看並不令人驚喜之基本特徵為需要使用流體化空 氣以操作流體化床锅爐，不管流體化床锅爐係設計成採用 -16- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 522208 A7 ------ Β7 五、發明説明（14 ) ' ------- 一發泡床型操作模式或一循環流體化床型操作模式，若所 需之操作扠式欲有效地完成則仍有必要使用流體化空氣於 某些用途。不論採用一發泡床型操作模式或採用一循環流 體化床型操作模式，此流體化空氣係設計以一預先選定之 速度注入，該選定主要是由特定流體化床鍋爐欲以一發泡 床型模式或一循環流體化床型模式操作而決定，藉此使流 體化空氣流過一由材料粒子組成之床，材料粒子之性質可 有多種型式，例如燃料粒子、石灰石粒子、惰性粒子、等 等。依此，因為需要使用流體化空氣於流體化床鍋爐之先 前技藝型式中，因此迄今仍無法使燃燒、熱傳導及其環境 控制過程完全不相關聯，且由於此事實，流體化床銷爐之 諸先刖技藝型式皆未能使各過程分別地達到最佳化，即燃 燒過程、熱傳過程及環境控制過程。 、因此，本發明之一目的在提供一熱傳系統之新穎及改良 式叹计，其可依相關熱傳系統所採用之新穎及改良式而預 測之。 、 本發明之另一目的在提供此一新穎及改良之熱傳系統， 其特徵在其低成本。 本發明之又一目的在提供此一新藉及改良之熱傳系統， 其特徵在可達成固體之增進熱傳導。 本發明之再一目的在提供此一新穎及改良之熱傳系統， 其特徵在有燃燒、熱傳導及環境控制過程之完全分離。 本發明之又再一目的在提供此一新穎及改良之熱傳系統 ，其特徵在由於燃燒、熱傳導及環境控制過程之完全分離 -17-

522208 A7 B7 五 發明説明（15 ，故其可使各程序理想地分離。 本發明之另一目的在提供此一新穎及改良之熱傳系統， 其特徵在固體粒子例如鐵礬土者係在諸熱傳導固體流至一 熱傳裝置之前即在一分類步驟中有效地分離於固體燃料灰 爐、吸著劑、可燃物及煙氣。 本發明之另一目的在提供此一新穎及改良之熱傳系統， 其特徵在此一熱傳系統不會因為改變燃料性質而受影響， 藉由採用分類步驟使燃料成為固體、液體或氣體，因此僅 有熱傳導固體例如鐵攀土接觸於熱傳裝置。 本發明之另一目的在提供此一新穎及改良之熱傳系統， 其特徵在一内熱源係使用相關聯於此一新穎及改良之熱傳 系統’而在内熱源之區域中即無熱傳導表面。 本發明之另一目的在提供此一新穎及改良之熱傳系統， 其特徵在此一熱傳系統仍具有達成最少量1^(^放射之功能。 本發明之另一目的在提供此一新穎及改良之熱傳系統， 其特徵在硫取得物係脫離於燃燒過程。 本發明之另一目的在提供此一新穎及改良之熱傳系統， 其特徵在依其最佳模式實施例所示可以不需要一流體化床 式熱交換器，而其伴隨之效益為減少輔助電力及免除相關 聯鼓風爐與管路等衍生結果，其尚可藉由此一新穎及改良 之熱傳系統而具有一流體化床設計，纟中外熱傳導表心 在其一端接續一逆流段。 ’' 本發明之另一目的在提供此一新穎及改良之熱傳系統， 其特徵在可採用一冰冷之旋風式分離器以替代一熱旋風式

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分離器，後者為一般需要使用者。 本發月之另目的在提供此一新賴及改良之熱傳系統， 八特徵在可以較不昂貴地提供此—熱傳系、统，同時其結構 亦較單純。 發明概要 %依本發明所不’其提供一種新賴及改良之熱傳系統，其 叹片係可依相關熱傳系統所採用之新穎及改良式而預測之 :較特別的是，本發明之熱傳系統代表一新穎及改良之方 式其使用固體增強式熱傳導而設計出一低成本之熱傳系 統。本發明熱傳系統所具體實施之概念係相關於燃燒、執 傳導及環境控制過程之完全㈣，以容許其分別最佳化。 根據本發明熱傳系統與—f知結構⑽題循環流體化床系 統之間之成本比較，從此一成本比較之結果可知本發明熱 傳系統之所有壓力組件之成本可以比習知結構⑽卿循環 流體㈣系統者減少大約65%，且結構鋼、㈣涵蓋範圍、 及建築物體積之大幅減小亦可由本發明熱傳系統達成，而 相對於習知結構100MW循環流體化床系統所能達成者。 接著，本發明之熱傳系統採用一混合式設計，1可在古 溫時操作，例如高達110(rc，且利用旋風式分離器而有： 固體循％率。—第二固體循環迴路亦疊置於其上。依據本 發明，傳乐統之操作模式，—濃密之冰冷固體流係導送入 “第彳77之頂部。諸固體隨後以一復熱之熱傳導加熱 ，此係發生於本發明熱傳“之該第—部分内，且在_ 冷固體與-熱源之間，其亦可產生於本發明熱傳系統之該

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522208 A7 ----- —____m_ 五、發明説) ： ~--- 弟一部分内或在其外冑，因㈣固體會掉落至本發明熱傳 系統之該第-部分之底部，同時熱源本身冷卻以利於本發 明熱傳系統之該第一部分之出口處呈一低溫。教床固體係 自本發明熱傳系統之此第一部分排放至一爐内熱交換器:、 儘f爐内熱交換器並非必要於本發明之最佳模式實施例， 但是其可設於本發明熱傳系統之此第一部分下方。關於此 點，爐内熱交換器不需要設於燃燒器正下方，只要爐内熱 交換器相當接近燃燒器即可，以致於熱傳導固體可以利用 重力而自燃燒器向下流入爐内熱交換器。依本發明之最佳 模式實施例所示，本發明熱傳系統之所有熱傳導表面係位 於此爐内熱交換器中。依本發明之最佳模式實施例所示， 固體缓緩向下移動通過此爐内熱交換器，其方式在本發明 之最佳模式實施例中則相似於一移動床。熱固體與適用於 此目的而位於爐内熱交換器中之管件之直接接觸可提供一 高熱傳導率於其間，且減少所需之熱傳導表面總數量。 可令本發明熱傳系統相較於先前技藝熱傳系統而呈現優 異特徵之一些重要特性如下：a)大幅減小熱傳導表面，b)高 溫之朗金（Rankine)循環可由本發明熱傳系統所具體實施之 技術達成，c)單純之壓力組件設計，d)標準之壓力組件設計 ，e)單純之支承件設計，f)減少氣體側之壓力降，及g)程序 最佳化。大幅減小熱傳導表面係利用本發明熱傳系統所具 體實施之設計而達成’所有壓力組件之熱傳導表面結合成 單一逆流式熱交換器’其係相對於本發明熱傳系統之前述 第一部分而設置，以致於可供熱傳導固體自燃燒器依重力 -20 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 522208 A7 ------- —___ B7 五、發明説明（18 )~ 向下流至該熱交換器。依此，熱固體與熱傳導表面之 直接接觸可對所有表面提供高熱傳導率。此外，延伸之表 面J用於本發明之熱傳系統中，其進一步減少熱傳導表面 之*求成本比較之研究顯示本發明熱傳系統之總壓力組 件重量及成本大約為在相同於本發明熱傳系統設計條件下 操作之一循環流體化床系統者之1/3。 本發明之熱傳系統可使用高溫之朗金循環及其高廢房效 f 不需要研發或使用外來材料。此外，依本發明之最佳 模式實施例所示，透過使用於熱固體移動床之移動床式移 動之本發明熱傳系統中所取得之高熱傳導率可以不需要此 熱固體與爐内熱交換器管件之間之極高溫度差，且伴隨地 減低最高管件金屬溫度。高溫蒸汽狀態因此可以由本發明 熱傳系統之前述第一部分内之適當溫度取得，故可使用易 於取得之高鎳合金。經測試顯示添加延伸之表面於本發明 熱傳系統之爐内熱交換器管件會對所需之熱傳導表面有一 戲劇性之衝擊。關於此方面，可由本發明熱傳系統取得之 高熱傳導率及延伸之管件表面可以大幅減少所有熱傳導段 ，且少於昂貴高溫段者大約50%。若有需要，額外之表面減 少係可利用高溫鰭狀表面之研發而行之。 本發明之熱傳系統功能如同備有單—迴路以用於節熱器 、蒸發器及過熱器之熱傳系統。單段式過熱器因而不需要 中間頭箱。此外，儘管可以使用，但是熱傳系統之渦輪機 連接管係大幅減少’因為本發明熱傳系統之蒸汽出口係位 於相同於调輪機之高度。藉由本發明之熱傳系統，蒸汽側 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) '-- 522208 A7

及氣體側之不平衡即可因為控制固體流於其不同管段上而 減至最小。再者，吹灰器可以不再需要，因為埶傳導段並 未接觸於燃料灰燼。另彳，依本發明之最佳模式實施例所 示，因為移動床式移動所生之傳導性熱傳導可提供一均勻 熱流量於管件之中線周俱卜不同於普遍用在先前技藝熱傳 系統中做單側式加熱之水壁。更有甚者，由於本發明之熱 傳系統並無水壁，因此對於奥斯田鐵/肥粒鐵材料所致之水 壁限制或因為單側熱流量所致之應力差異等不利於先前技 藝熱傳系統特徵者即有限。此外，先前技藝熱傳系統已知 易遭受之高溫腐蝕亦可由本發明之熱傳系統消除。 /習於此技者亦可知的是，用於一習知結構循環流體化床 系統之壓力組件配置方式需設計用於在其燃燒器内點火之 特定燃料。習於此技者亦可知的是，通過習知結構循環流 體化床系統之後通路的氣體流動率係隨著較高之燃料濕氣 :增加。因此，習知結構循環流體化床系統之後通路内的 管件間距常針對高濕氣之燃料而增加，以維持適當之氣體 速度通過此管件，因而在習知結構循環流體化床系統之例 子中造成較大且較責之後通路。據此，在相關之習知結構 循環流體化床系統範圍内，其燃燒器需設計以在需要多種 燃料時可配合最差之燃料。 另方面’當一内生式熱源係使用相關聯於本發明之熱傳 系統或一外生式熱源係使用相關聯時，本發明熱傳系統中 之熱傳導表面不會因為改變燃料性質而受影響，此係因為 燃燒氣體及燃料灰燼皆不接觸於本發明熱傳系統之熱傳導 -22-

^2208 、發明説明（20 表面。依本發明之最佳模式實施例所示，因為其包含一分 類過程’且是在爐内熱交換器之前，以致於此分類過程可 操作以將熱傳導固體例如鐵礬土分離於固體燃料灰燼、吸 著Μ 可燃物及煙氣。此外，當一内生式熱源係使用相關 聯於本發明之熱傳系統時，本發明之熱傳系統具有高濕氣 之燃料以較高之氣體速度通過其第一部分。最後，當一外 生式熱源係使用相關聯於本發明之熱傳系統時，本發明熱 傳系統之第一部分内之復熱可以透過改變再循環之粒度及 再循環率而對不同燃料維持。 裝 訂 接著，本發明熱傳系統之第一部分並未具體實施任意熱 專導表面於其内，且其對於一備有薄耐火爐殼之筒形自我 〇承式叹计較為理想。再者，在相關之本發明熱傳系統範 兩内，此一配置方式可以不需要支管且大幅減少結構鋼之 、·长此外由於熱源係在本發明熱傳系統之第一部分内 :J 口此冰冷之旋風式分離器可以遠小於習知結構循環 二!：床f統所採用者，且其僅需少量耐火材及結構鋼。 要束者暂猎由本發明之熱傳系統’對於其熱交換器之支承 接近而上可以減），因為採用於此熱交換器内之管束係 接二遠較習知結構循環流體化床系、刪^ "冓循明熱傳系統内之固體循環率係遠較習知 、…構循％流體化床系統者小， 力降。同樣地，依本發明之最佳一較低之氣體側壓 發明埶值““似 果式實施例所*，用在本 發月”、、傳糸、、先内供熱固體以移 器可以依本發明之最A移動通過之熱父換 、式μ轭例所示而不需要流體化床 ^纸張尺度適财目时料 ~ 23 297公釐） 五、發明説明（21 篮化床系統内，因此本發、 與管路之成本。 月了心輔助電力需求及鼓風機 -二Γ可以瞭解的是本發明之熱傳系統提供 j特機4供程序達到最佳化，因為㈣本發明之轨 再者、二！：：、熱傳導及環境控制過程即可有效分離。 淨性仍得以维持於其高溫之第—部分内，配合旋風式= :將此外’以下特性亦可由本發明之熱傳系統取 本發明之熱傳系統第—部分之下方部内之N〇x放射 為取>，利用-適當m統可使硫 發明熱傳系統之熱源產生過程；及依本發明之最 :例所示’石灰石仍可在本發明熱傳系統之分: 管其要求此石灰石應該細到足以-次通過本發明執 傳=之第-部分。惟，可以瞭解的是可能有例如極高硫 f 况，即其有必要在本發明熱傳系統之第一部分内也 試及取得一些硫取得物，在此狀況中，可 : ::數尺:。’因此石灰石將在通過-旋風式分離=先： 圖式簡單說明 式說明，其說明一 式說明，其說明一 圖1係依本發明建構之一熱傳系統之圖 内生式熱源係相關聯地使用； 圖2係依本發明建構之一熱傳系統之圖 外生式熱源係相關聯地使用； -24 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 522208 A7 ----------B7___ 五、發明説明（22 ) ' — —— 圖I係依本發明之最佳模式實施例所示，圖丨所示本發明 熱傳系、統之第-部分與其爐内熱交換器之間機私戈式互連之 放大比例侧視圖，且依本發明熱傳系統之操作模式所示熱 固體係自第一部分橫移至爐内熱交換器；及 圖4係本發明熱傳系統之一區段放大比例側視圖，在該處 進行分類過程，使熱傳導粒子例如鐵礬土分離於固體燃料 灰燼、吸著劑、可燃物及煙氣。 較佳實施例之說明 請即參閱諸圖式，且較特別的是圖丨，圖中說明一依本發 明建構之熱傳系統，大體上係以參考編號10表示，且相關 性地採用一内生式熱源。由圖丨中可知，熱傳系統1〇包括一 第一部分，即一容器，大體上係以參考編號12表示，且其 本身係由二區組成，即一下方區及一上方區。大體上以參 考編號14表示之下方區係操作如同一燃燒區，即產生内生 式熱源之區。在此區14内有燃料依參考編號16箭頭所示注 入於此’及燃燒空氣依參考編號丨8箭頭所示注入於此，且 係燃燒之，其較佳為使用習知起泡爐床技術，藉以產生熱 氣體型式之内生式熱源，此係燃料16與燃燒空氣18之燃燒 所產生。 大體上以參考編號20表示之容器12上方區，即設於區14 上方之容器12内部區域，其係以一反應爐方式操作，以致 於提供6至7秒之較大留置時間，藉此可發生復熱，容後詳 述’其中來自内生式熱源亦即氣體之熱係構成區14内所生 之燃燒產物’其經過依參考編號22箭頭所示之一向上流動 -25- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公楚) 522208

14内或容器12之上方區20内。據此，纟器12之壁面即設計 成耐火裡襯式。再者’固體粒子24有助於自内生式熱源亦 即氣體22中復熱’而下降至—溫度’其係低収以使用於 ’以傳熱至-依參考編號24箭頭所示注入容器Μ上方區2〇 之固體粒子流’及其經過依箭頭26所示之一向下流動。此 時^容㈣之上方㈣主要功能為—逆流，且直接接觸於 熱父換β。在此’亚無熱至水/汽之傳熱發生在容器Η之區 一般空氣加熱器型式之本發明熱傳系統⑺中，一般空氣加 熱器即簡示於圖1内，其中該空氣加熱器大體上以參考編號 28表示。 依本發明之較佳實施例所示，用於實施自氣體22復熱之 固體粒子24係設計成具有一高密度以及一高熱傳導率。換 5之，固體粒子24之密度越高及數量越多，亦即固體粒子 24之表面積越高，則容器12可以越小。在此，已經發現有 多種型式之鐵礬土亦即Al2〇3適合使用做為固體粒子24。關 於此點，此多種型式之鐵礬iA120s不僅是因為其熱性質而 較吸引人，此外因為其亦可做為低工藝陶材之原料，實際 上其可在世界上之每一國家中取得。惟，應該瞭解的是， 在不脫離本發明之本質下，另有其他型式之粒子可以具體 實施此粒子必須具備之上述特徵，以替代上述多種型式之 鐵礬土。 用於實施自氣體22復熱之固體粒子24亦設計成具有一極 高於固體燃料灰燼與吸收性粒子者之密度與粒度。固體粒 子24係設計以容器12之上方區20内之最大氣體速度向下掉 -26- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 522208 A7 ________ B7 五1發明説明（24 ) ' 一 落通過熔爐，亦即容器12之上方區.20内之固體粒子24末端 速度大於容器12之上方區20内之最大氣體速度。容器12之 上方區20内之截面積係設計以確定其内部之氣體速度高到 足以夾載大部分固體燃料灰爐與吸收性粒子，且依圖1内之 箭頭36所示將其攜載向上及離開容器12 ,容後詳述其方式。 固體粒子24係以此方式自容器12之下方區14排出，以確 定基本上無細粒或粗固體燃料灰燼或吸收性粒子亦轉移至 以參考編號3 0表示之爐内熱交換器。依本發明之最佳模式 實施例所示，複數爐床排放管係各以圖1内之相同參考編號 31表示且將進一步說明於後，其係定位以令各以圖1内之相 同參考編號31a表示之複數爐床排放管入口設於以參考編號 14a表示之容器12之區14地板上方。透過使用此設計，即相 關於使用複數爐床排放管31且各令其入口 31¾設於容器12之 區14地板14a上方，則無大型石塊等可自容器12之區14通向 爐内熱交換器30。因此，此大型石塊等僅利用一分離式爐 床排放棄置系統以自容器12去除，該系統係由圖1内之箭頭 參考編號33簡示於圖1内。 特別詳細說明相關於圖4之探討，空氣係足量地導入複數 爐床排放管31各者内，藉此使其速度高到足以防止細粒、 固體燃料灰儘及吸收性粒子向下流過複數爐床排放管3 i之 任一或多者’同時此空氣流之速度卻不足以阻制固體粒子 24向下流過複數爐床排放管3丨各者到達爐内熱交換器3〇。 導入複數爐床排放管31各者内之空氣亦操作以令可能進入 複數爐床排放管3 1之任一或多者内之任意未燃燒的含碳物 •27- 本紙張尺度適用中g S家標準(CNS) A4規格(21GX 297公爱) 522208 A7 B7 五、發明説明（25 ) 質燃燒。由此燃燒所產生之熱係設計成自複數爐床排放管 31各者回到容器。 接續圖1所示本發明熱傳系統10之說明，依本發明建構之 熱傳系統10進一步包括一第二部分，即先前所參考之爐内 熱交換器30。由圖1内可以瞭解，一或多熱傳導表面係適度 地支持於爐内熱交換器30内且呈安裝關係。依本發明熱傳 系統10之圖1說明所示，在圖1内各以相同參考編號32表示 之諸此熱傳導表面係透過使用適用於此目的之任意習知型 式戈·裝裝置（為了保持圖面說明清晰而未纟會示），而簡示成適 度支持地安裝於爐内熱交換器30内，例如較佳為在爐内熱 交換器30内呈彼此適度間隔。惟，應該瞭解的是，較多或 較少量之此熱傳導表面32皆可採用於爐内熱交換器3〇内， 且其並未脫離本發明之本質。 體粒子24即向下移動，其主要是在重力 速度’例如40 m/hr。依此，諸固體粒子 有一移動式爐床之特徵。儘管依本發明 ，諸固體粒子24向下移動時具有一移動 疋可以瞭解的疋諸固體粒子24亦可用苴 動，且其並未脫離本發 基本上通過爐内熱交換器30的有各已依相同參考編號h 所示箭頭流過且排放後，且已自複數爐床排放管31各者之 參考編號31b所示出口進入爐内熱交換器3〇的固體粒子以之 單純質量流，因此一旦諸固體粒子24已在容器12之第一部 分20内恢復來自内生式熱源亦即氣體22中之熱時，則諸^ 其主要是在重力之影響下且為極低 此，諸固體粒子24向下移動時即具 可用某些其他方式向

。儘管依本發明之較佳實施例所示 訪時具有一移動式爐床之特徵，但

本紙張尺度適财@ S家標準(CN^T^M21GX297公爱) A7

或者熱傳功能至少一部分 一部分熱交換之功能需以 能較佳為完全以逆流方式執行， 係以逆流方式執行。在此，至小 逆流方式執行。 在前述之向下移動過 量流係流料料表面32 /向下㈣之㈣粒子24質 較佳為各依本發明之最佳模式實施例 為各由複數之個別管件組成(為了保持圖面說明清晰而 而總稱為單—熱傳導表面32。通過各熱傳導表面 栌-“F二nrl圖乂未不)的有一個循環之“工作流體”，其各以 *字之箭頭簡示。“工作流體”―詞可視為一熱 衣之1作流體”’例如蒸汽或氨’以及一製程進料。 作用於向下移動之固體粒子24f量流與流過管件（圖中未示） 之工作流體之間之傳導性熱交換，在該管件總體包含其中 一熱傳導表面32時，其較佳為前述百分之百逆流。儘管如 上所述，向下移動之固體粒子24質量流與流過管件（圖中未 示）之工作流體之間之此傳導性熱交換另可至少一部 流。 田用於燃燒以自此處產生内生式熱源之燃料改變時，並 不需要改變總體包含各熱交換器表面32之個別管件（圖中未 不）之間間距此外，由於並無氣體流過總體包含各熱交換 器表面32之個別管件（圖中未示），因此並無氣體側速度限制 ’此速度限制在氣體-至-管件熱交換器中即需要多段之過熱 器、再熱器、蒸發器及卽熱器熱傳導表面，此為先前技藏 循環流體爐床系統以及先前技藝研粉狀煤炭點火蒸汽發電 機例中最常需要者。因此，可考慮以本發明之熱傳系統1〇 -29- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 522208

提供一自其節熱器入口至其過熱器出口之單一迴路，且頭 箱壓力損失等伴隨之效應可以大幅消除。 依本發明之最佳模式實施例所示，爐内熱交換器3〇内之 固體粒子24實質上係或百分之百鐵礬土亦即Al2〇3組成，且 包括僅有最小量之固體燃料灰燼。此係根據在容器12内之 鐵礬土亦即Al2〇3之固體粒子24與固體燃料灰燼之間進行一 項分類之事實所致。換言之，來自容器12之區14内之固體 燃料16與燃燒空氣18之燃〔燒所致固體燃料灰燼係微米尺寸 與低密度’且因而可夾載於氣體22之向上流動中。另方面 ’鐵暮土亦即Al2〇3之固體粒子24係極濃密及為600至1200 微米尺寸，因此過大而無法夾載於氣體22之向上流動中。 此外’上述及文後將參考圖4做進一步說明之複數爐床排放 管3 1連同導入空氣於此之設計係提供額外分類且進一步確 定僅有鐵礬土亦即Al2〇3之固體粒子24向下通過至爐内熱交 換器30。因此，基本上在重力之影響下，鐵礬土亦即Al2〇3 之固體粒子24係如上所述地向下移動。 請繼續參考圖1，當固體粒子24到達爐内熱交換器3〇之底 部時’如圖1所示，固體粒子24已足夠冷，亦即大約500T ’以致於由圖1内參考編號34點線所示之固體粒子24可以送 回到谷器12之頂部，供注入其第一部分2〇内，如上所述， 以利重覆固體粒子24流過容器12及隨後流過爐内熱交換器 30之過程。固體粒子24在本發明熱傳系統1〇内之此項流動 將在本文内稱為“下方再循環迴路”。 請進一步參考本發明熱傳系統10之容器12之區14内之固 -30- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 522208 A7 B7 五、發明説明f ) 體燃料16與燃燒空氣18燃燒所致固體燃料灰燼情形，如圖1 所示，其中相關性地採用一内生式熱源，此固體燃料灰爐 係如上所述地夾載於氣體22，且因而隨之自容器12之區14 向上流入及流過容器12之第一部分2〇内，氣體22與其夾載 之固體燃料灰燼最終即依圖1内參考編號36箭頭所示排放至 一低溫，即冰冷，之習知結構旋風式分離器，冰冷之旋風 式分離器大體上係由圖1内之參考編號38表示。在旋風式分 離器38中，固體燃料灰燼係依習於此技者熟知之方式分離 於氣體22。其在冰冷之旋風式分離器38内分離後，大體上 由圖1内之參考編號40箭頭與點線所示之一部分分離式固體 燃料灰爐即回到容器12之區14，而剩餘之分離式固體燃料 灰燼則依大體上由圖1内之參考編號41箭頭與點線所示自、水 冷之旋風式分離器3S做排放處理。另方面，在旋風式分離 器38内將固體燃料灰燼分離後之氣體22係自冰冷之旋^ 分離器38排放至空氣加熱器28，如圖1内之參考編號ο箭^ 與點線所示。上述及在本文内稱為“上方再循環迴路、 體燃料灰燼再循環主要執行以下二項功能：D其減少^ 12所排放之未燃燒碳量，及2)JL 备益 内之溫度。 ）…控制爐内熱交換器3。 之 爐内熱交換器30之溫度極為重要，因為其 固體粒子24與熱傳導表面32之管件(圖中未示)之間之：： 二生：傳導’以及使工作流體流過諸管件(圖中 導 在本發明之熱傳以1Q中，爐内熱交Μ 2=。 火、過量空氣、上方再循環率、及 '皿度為Q點 次下方再循環率之函數。 I纸張尺度適用中@ g家標準(CNS) Α4規格(21〇 X 297公釐） ---^___B7 五、發明説明p ) "'' "一" 以一既定之Q點火而言，獨立變數則為上方再循環率及下方 再循環率。若需昇高固體粒子24之溫度，則下方再循環率 可以減低’但是當本發明之熱傳系統10係相關性地採用一 内生式熱源，且此熱源為容器12之區14内之固體燃料16與 燃燒空氣18燃燒所產生時，氣體22自容器12第一部分2〇之 離開溫度會因為自熱源復熱之表面積減少而昇高。上方再 擔環率可以減低以昇高固體粒子24之溫度，但是碳損失會 因為固體燃料灰燼内之未燃燒碳較少機會自冰冷之旋風式 分離器38再循環至容器12之區14而增加。因此，最佳策略 為考慮相關於二項變數之各別調整之組合方式，亦即在下 方再循環率中之一些調整以及在上方再循環率中之一些調 整。亦應注意的是爐内熱交換器3〇内之溫度之上限係由固 體燃料16之灰燼熔解溫度所驅，即額定之11〇〇艺。在此， 為了使固體粒子24仍可在爐内熱交換器3〇内自由流動，爐 内熱交換i§ 30内之溫度必須仍在容器12之區14内之固體燃 料16與燃燒空氣18呈黏性之溫度以下。 … 當熱源分別為圖1所示之内生式熱源及圖2所示之外生式 熱源時，透過自熱源復熱而集收自由流動之固體粒子以或 固體粒子24,之質量即可達成先前技藝循環流體爐床系統型 式或先刚技藝研粉狀煤炭點火蒸汽發電機型式中所無法達 成之許多事項。藉由舉例說明且不侷限於此者，請參考以 下依本發明建構之一熱傳系統，例如圖丨所示之本發明熱傳 系統10: 1)逆流係可行於依本發明建構之熱傳系統1〇所有 迴路中；2)當溫度透過本發明之熱傳系統1〇而下降時，不 -32-

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件之傳導率已知為遠大於氣體-至-管件熱傳導中之對流式熱 傳導，因而可大幅增進熱傳導。 … 需要更換熱傳導表面32之管件(圖中.未示）；3)不論_料 16如何不良，熱傳導表面32之管件（圖中未示）皆無腐蝕、产 餘或堵塞專可能性；4)不論固體燃料丨6之性質如何，献 導表面32之所有管件（圖中未示）皆可呈韓片狀；5)1傳導= 面32之所有管件（圖中未示）係藉由傳導而相關於個別諸管件 (圖中未示）之軸線而均勻地加熱，藉此避免發生管件（圖中 未示）單側加熱，例如水壁式結構者；及6)由於固體_至_管 為了完成圖1所示之本發明熱傳系統10之說明，請注音注 入容器12之區14内之燃燒空氣18較佳為在其注入之前^用 如參考編號42所示流過空氣加熱器28之氣體之間熱交換而 先在空氣加熱器28内加熱，而如參考編號44箭頭所示之空 氣則進入與流過空氣加熱器28。同樣極為重要的是應該注 意基本上使用於本發明最佳模式實施例熱傳系統1〇之唯一 空氣為注入容器12之區14内之燃燒空氣18。再者，亦請注 思的是此燃燒空氣18僅用在當所用之熱源為内生式熱源時 。除此以外，極為重要的是認知到無空氣及/或任意氣體注 入爐内熱交換器30内而在爐内熱交換器30内使固體粒子24 之向下移動質量呈流體化。使用於本發明熱傳系統1〇之唯 一其他空氣為導送入複數爐床排放管31各者内，而在固體 粒子24與可能進入複數爐床排放管3 1 —或多者内之任意細 粒、固體燃料灰燼及/或吸收性粒子之間進行分類。 接著參考圖2，其中說明一依本發明建構且大體上以參考 -33- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 裝 訂 522208 五、發明説明f2 程蒸汽經過依參考編號22，箭頭所示之一向上流動，以傳熱 至一依參考編號24,箭頭所示注入容器n，上方區2〇，之固體 粒子流，及其經過依參考編號箭頭26，所示之一向下流動。 此時，容器12’之上方區20,主要功能為一逆流，且直接接觸 於熱父換器。在此，並無熱至水/汽之傳熱發生在容器Μ，之 區14’内或容器12,之上方區2〇，内。據此，容器12，之壁面即 設計成耐火裡襯式。再者，固體粒子24，有助於自外生式熱 源亦即22’所指之熱排氣或熱製程蒸汽中復熱，而下降至一 溫度，其係低到足以使用於一般空氣加熱器型式之本發明 熱傳系統10’中，一般空氣加熱器即簡示於圖2内，其中該 空氣加熱器大體上以參考編號28,表示。 依本發明之較佳實施例所示，用於實施自熱排氣或熱製 程蒸汽22’復熱之固體粒子24,係設計成具有一高密度以及一 高熱傳導率。換言之，固體粒子24,之密度越高及數量越多 ，亦即固體粒子24’之表面積越高，則容器12，可以越小。在 此，已經發現有多種型式之鐵礬土亦即Ai2〇3適合使用做為 固體粒子24’.，關於此點，此多種型式之鐵礬±A12〇3不僅是 因為其熱性質而較吸引人’此外因為其亦可做為低工藝陶 材之原料’實際上其可在世界上之每一國家中取得。惟， 應該瞭解的是，在不脫離本發明之本質下，另有其他型式 之粒子可以具體實施此粒子必須具備之上述特徵，以替代 上述多種型式之鐵礬土。 用於實施自熱排氣或熱製程蒸汽22,復熱之固體粒子24，亦 設計成具有一極高於可夾載在熱排氣或熱製程蒸汽22,内且 本紙裱尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公爱) -35- 522208

j注入容器12,之下方區14，後可在容器12，内向上流動之任 思物質者之密度與粒度，固體粒子24,係設計以容器12，之上 方區20’内之最大氣體速度向下掉落通過熔爐，亦即容器I。 之上方區20’内之固體粒子24，末端速度大於容器12，之上方 區20’内之最大氣體速度。容器ι2，之上方區2〇，内之截面積 係設計以確定其内部之氣體速度高到足以夾载大部分物質 且依圖2内之參考編號36’箭頭所示由熱排氣或熱製程蒸 汽22’將其攜載向上及離開容器12，，容後詳述其方式。 固體粒子24’係以此方式自容器12,之下方區i4,排出，以 確定基本上無細粒或粗物質亦由熱排氣或熱製程蒸汽22，轉 移至以參考編號3〇表示之爐内熱交換器。依本發明之最佳 模式實施例所示，複數爐床排放管係各以圖2内之相同參考 編號31’表示且將進一步說明於後，其係定位以令各以圖2 内相同參考編號31a’表示之複數爐床排放管31，入口設於容 器12之區14 ’地板上方。透過使用此設計，即相關於使用複 數爐床排放管31’且各令其入口 3 la，設於以參考編號14a，表 示之谷器12之區14’地板上方，則無大型石塊等可自容器 12’之區14’通向爐内熱交換器30,，因此，此大型石塊等僅 利用一分離式爐床排放棄置系統以自容器12,去除，該系統 係由圖2内之箭頭參考編號33,簡示於圖2内。 特別詳細說明相關於圖4之探討，空氣係足量地導入複數 爐床排放管31’各者内，藉此使其速度高到足以防止由熱排 氣或熱製程蒸汽22 ’夾載之任意物質向下流過複數爐床排放 管3 Γ之任一或多者，同時此空氣流之速度卻不足以阻制固 -36- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 522208 A7 ______B7 __ 、發明説明f4 ) 一 ' 體粒子24’向下流過複數爐床排放管31，各者到達爐内熱交換 器30’。導入複數爐床排放管31，各者内之空氣亦操作以令可 能進入複數爐床排放管3 1，之任一或多者内之任意未燃燒的 含碳物質燃燒。由此燃燒所產生之熱係設計成自複數爐床 排放管31’各者回到容器12,。 接續圖2所示本發明熱傳系統1〇,之說明，依本發明建構之 熱傳系統10’進一步包括一第二部分，即先前所參考之爐内 熱交換器30,。由圖2内可以瞭解，一或多熱傳導表面係適 度地支持於爐内熱交換器30,内且呈安裝關係β依本發明熱 傳系統10 ’之圖2說明所示，在圖2内各以相同參考編號3 2，表 示之諸此熱傳導表面係透過使用適用於此目的之任意習知 型式安裝裝置（為了保持圖面說明清晰而未繪示），而簡示成 適度支持地安裝於爐内熱交換器30,内，例如較佳為在爐内 熱父換器30’内呈彼此適度間隔。惟，應該瞭解的是，較多 或較少量之此熱傳導表面32’皆可採用於爐内熱交換器3〇，内 ，且其並未脫離本發明之本質。 基本上通過爐内熱交換器3〇,的有各已依相同參考編號35, 箭頭所示流過且排放後，且已自複數爐床排放管31，各者之 參考編號31b’所示出口進入爐内熱交換器3〇，的固體粒子 之單純質量流，因此一旦諸固體粒子24,已在容器12，之苐一 部分2(Τ内恢復來自外生式熱源亦即熱排氣或熱製程蒸汽22, 中之熱時，則諸固體粒子24,即向下移動，其主要是在重力 之衫響下且為極低速度，例如4〇 m/hr。依此，諸固體粒子 24’向下移動時即具有一移動式爐床之特徵。儘管依本發明 -37-

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之較佳實施例所示，諸固體 式爐床之特徵，但是可以睁解^4向下移動時具有—移動 些其他方式向下移動，且直 系 且，、亚未脫離本發明之本質。本文 之重點在於熱傳功能較佶A +又 ,, 較么為元全以逆流方式執行，或者埶 傳功能至少一部分係以逆流 凡苍… 爪万式執仃。在此，至少一部分 …父換之功能需以逆流方式執行。 如上所述，向下移動之固體粒子24，質量流與流過管件（圖中 未不）之工作流體之間之此傳導性熱交換另可至少一部分為 逆流。 π 在前述之向下移動過程中，此向下移動之固體粒子24，質 夏流係流過熱傳導表面32，，其依本發明之最佳模式實施例 較佳為各由複數之個別管件組成(為了保持圖面說明清晰而 未緣不）/總稱為單-熱傳導表面32、通過各熱傳導表面 32之各官件（圖中未示）的有一個循環之“工作流體”，並各 以標示“FLUm”單字之箭頭簡示。“工作流體詞可視為一 熱力循環之“工作流體，，’例如蒸汽或氨，以及一製程進料 :作用於向下移動之固體粒子24，質量流與流過管件（圖中未 不）之工作流體之間之傳導性熱交換，在該管件總體包含其 中一熱傳導表面32’時，其較佳為前述百分之百逆流。儘管 Ϊ用於燃燒以自此處產生外生式熱源之燃料改變時，並 不需要改變總體包含各熱交換器表面32,之個別管件（圖中未 示）之間間距。此外，由於並無氣體流過總體包含各熱交換 器表面32’之個別管件（圖中未示），因此並無氣體側速度限 制，此速度限制在氣體-至-管件熱交換器中即需要多段之過 -38- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 522208 A7 ___— B7 明説明（36 ) ~ 熱器、再熱器、蒸發器及節熱器熱傳導表面，此為先前技 藝循環流體爐床系統以及先前技藝研粉狀煤炭點火蒸汽發 電機例中最常需要者。因此，可考慮以本發明之熱傳系統 10’提供一自其節熱器入口至其過熱器出口之單一迴路，且 頭箱壓力損失等伴隨之效應可以大幅消除。 依本發明之最佳模式實施例所示，爐内熱交換器3 〇，内之 固體粒子24,實質上係或百分之百鐵礬土亦即ai2〇3組成，且 包括僅有最小量之其他物質。此係根據在容器12，内之鐵礬 土亦即Ab〇3之固體粒子24’與由熱排氣或熱製程蒸汽22,夾 載之任意物質之間進行一項分類之事實所致。換言之，可 由熱排氣或熱製程蒸汽22,夾載之任意物質係微米尺寸與低 密度，且因而可夾載於熱排氣或熱製程蒸汽22，之向上流動 中。另方面，鐵礬土亦即八丨2〇3之固體粒子24，係極濃密及為 600至1200微米尺寸，因此過大而無法夾載於熱排氣或熱製 耘瘵 >飞22之向上流動中。此外，上述及文後將參考圖4做 進一步說明之複數爐床排放管31，連同導入空氣於此之設計 係提供額外分類且進一步確定僅有鐵礬土亦即Al2〇3之固體 粒子24’向下通過至爐内熱交換器3〇，。因此，基本上在重力 之影響下，鐵礬土亦即Al2〇3之固體粒子24,係如上所述地向 下移動。 請繼續參考圖2，當固體粒子24,到達爐内熱交換器30,之 底部時，如圖2所示，固體粒子24,已足夠冷，亦即大約5〇〇 F。以致於由圖2内參考編號34,點線所示之固體粒子24，可 以送回到谷器12之頂部，供注入其第一部分2〇,内，如上所 -39- 本紙張尺度適用巾@ g家標準(CNS) Μ規格(咖χ挪公爱) 裝 訂

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熱傳系統1〇’中，爐内熱交換器3。，内之溫度為 。‘ 工虱、上方再循環率、及下方再循環率之函數 二：：：之化點火而言’獨立變數則為上方再循環率及下 再循衣率。若需昇高固體粒子24,之溫度，則下方再循環 性：=二當本發明之熱傳系統1〇係如圖2所示相關 卜生式熱源，且此熱源為熱排氣或熱製程蒸汽 22’時，熱排氣或熱製程蒸汽22，自容器12，第一部分2〇，二離 開脏度s因為自熱源復熱之表面積減少而昇高。上方再循 環率可以減低以昇高固體粒子24，之溫度，但是碳損失會因 為由熱排氣或熱製程蒸汽22’所喪載之物f内之未燃燒^較 少機會自冰冷之旋風式分離器38,再循環至容器12，之區Μ， 而增加。因此，最佳策略為考慮相關於二項變數之各別調 整之組合方式，亦即在下方再循環率中之一些調整以及在 上方再循環率中之一些調整。 當熱源分別為圖1所示之内生式熱源及圖2所示之外生式 熱源時，透過自熱源復熱而集收自由流動之固體粒子24或 固體粒子24,之質量即可達成先前技藝循環流體爐床系統型 式或先前技藝研粉狀煤炭點火蒸汽發電機型式中所無法達 成之許多事項。藉由舉例說明且不侷限於此者，請參考以 下依本發明建構之一熱傳系統，例如圖2所示之本發明熱傳 系統10’ ： 1)逆流係可行於依本發明建構之熱傳系統1〇，所有 迴路中；2)當溫度透過本發明之熱傳系統1〇,而下降時，不 需要更換熱傳導表面32’之管件（圖中未示）；3)不論相關性 地使用於本發明熱傳系統10,内之外生式熱源性質如何，熱 -41 - 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 五、發明説明（39 傳導表面32,之管件(圖中未示)皆益腐钱 :性；4)不論熱排氣或熱製程蒸汽22' =或緒塞等可 表面32’之所有管件（圖中 質如何，熱傳導 面32,之所有管件（ 俦鰭片狀；5)熱傳導表 件（圖中未示）之軸線傳導而相心個別諸管 中未示）單側i熱；^地加熱’藉此避免發生管件（圖 管件之傳導率6知4、壁式結構者；及6)由於固體-至- 敎㈣： 大於氣體至-管件熱傳導中之約 熱傳導，因而可大幅增進熱傳導。 t之對机式 j了完成圖2所示之本發明熱傳系統1〇,之說明，極為重要 的疋認知到無空翕乃/弋立友 馬室要 ^ ^ ^ .'、或4忍乳體注入爐内熱交換器30,内而 在爐内熱父換器3〇,内使固體抑 門便固體粒子24之向下移動質量呈流體 使用於本發明最佳模式實施例之本發明熱傳系統ι〇，之 唯一其他空氣係導送入複數爐床排放管31，各者内，而在固 體粒子24’與可能進入複數爐床排放管3ι，一或多者内之可由 熱排，或熱製程蒸汽22’所夾載之任意物質之間進行分類。 接著請參閱圖3，在此，圖3係第一部分亦即圖以斤示本發 明熱傳系統10之容器12與其爐内熱交換器30之間機械式互 連之放大比例側視圖，其係由圖丨所示依據本發明熱傳系統 操作換式中自谷器12行進到爐内熱交換器3 〇之熱固體 粒子24通過。較特別地，參考圖3而可以瞭解的是，一機械 式互連結構係作用於容器12之區14與爐内熱交換器30之間 ’以致於其間存在一空間且由圖3中之參考編號29表示。換 言之’環繞於空間29之周邊係透過使用適合容器12之區14 之地板14a之機械式互連結構在爐内熱交換器30内作用之任 -42- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐） 522208 A7 B7 五、發明説明（40 ) 意習知裝置而封閉，以致於容器12與爐内熱交換器3〇係以 彼此間隔關係而支承，而侷限之空間29則延伸於其間。如 先削依圖1建構之本發明熱傳系統1〇相關說明及依圖2建構 之本發明熱傳系統1 〇 ’相關說明所述，圖1所示熱傳系統1 〇 例子中之複數爐床排放管31及圖2所示熱傳系統10,例子中 之複數爐床排放管3丨，係跨過侷限之空間29，而包含依圖1 建構之本發明熱傳系統10例子中容器12之區14與爐内熱交 換為30之間之單一連通裝置及依圖2建構之本發明熱傳系統 1〇’例子中容器12,之區14,與爐内熱交換器3〇,之間之單一連 通裝置。在此，參考圖3而可以瞭解的是，如圖3所示之複 數爐床排放管31係向上伸出且穿過容器12之區14之地板 ’使得複數爐床排放管31各者之入口 31a係間隔於容器12之 區14之地板14a，相似地，如圖3所示之複數爐床排放管31 各者之出口 31b係向内伸入爐内熱交換器30，使得複數爐床 排放官31各者之出口 3 lb伸入爐内熱交換器3〇至相距於侷限 之空間29呈一段適當範圍處。 接著請參閱圖4，其中以放大比例說明圖丨所示本發明熱 傳系統10之一段執行分類過程，供將固體粒子24例如鐵礬 土者分離於固體燃料灰燼、吸著劑、可燃物及煙氣。在此 ’其說明於圖4所示容器12之區14之一部分地板14a，及圖4 所不且大體上以圖4中之參考編號3〇a表示之爐内熱交換器 30之一部分上表面。此外，藉由圖4說明複數爐床排放管3 1 其中單一者係以其入口 31a設於容器之區14内且適度間隔於 地板14a，及以其出口 31b設於爐内熱交換器3〇内且適度間 -43- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) a4規格(210 x 297公釐) 522208 A7 B7 五、發明説明f ) 隔於爐内熱交換器之上表面3 0a。 復參閱圖4，圖中揭示依本發明最佳模式實施例而以圖4 中參考編號46表示之一分類裝置安裝環繞於爐床排放管31 ，如圖4所示，以利適度間隔於容器12之區14之地板Ua及 爐内熱交換器30之上表面30a，適用於安裝分類裝置46以環 繞於爐床排放管31之任意習知安裝裝置皆可採用（為了保持 圖面說明清晰而未繪示）。參考圖i而可以瞭解的是，依本 發明最佳模式實施例，一分類裝置46較佳為共同相關於複 數爐床排放官31之各者，以致於個別分類裝置46之數量可 對應於依圖i建構之本發明熱傳系統1G中所採用之個別爐床 排放管31之數量。相似地，參考圖2而可以瞭解的是，依本 發明最佳模式實施例，-分類裝置46，較佳為共同相關於複 數爐床排放管31，之各者，以致於個別分類裝置仏，之數量可 對應於依圖2建構之本發明熱傳系統1〇，中所採用之個別爐 床排放管3Γ之數量。惟，可以瞭解的是，在不脫離本發明 之本質下可在本發明熱傳系統1Q内採用分類裝置46之數量 較少於個別爐床排放管31之數量，及在殘離本發明之本 質下可在本發明熱傳系統1()，内採用分類裝置46，之數量較少 於個別爐床排放管3 Γ之數量。 接著，參考圖4而可以瞭解的是，分類裝置46包含一基本 上呈圓形之構件，且由圖4中之參考編號48表示，且透過使 用適於此用途之任音剞式翌左姑 _ 心孓式$知裝置，以供圖4中之參考編號 一所不-切構件適當地固定於其—端，管形構件5〇之另 -端則接於-適當之空氣源（圖中未示），使空氣容許流過一

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522208 A7 B7 五、發明説明严 ) 改良之熱傳系統，其特徵在固體粒子例如鐵礬土者係在諸 熱傳導固體流至一熱傳裝置之前即在一分類步驟中有效地 分離於固體燃料灰燼、吸著劑、可燃物及煙氣。再者，依 本發明所示提供此一新穎及改良之熱傳系統，其特徵在此 一熱傳系統不會因為改變燃料性質而受影響，藉由採用分 類步驟使燃料成為固體、液體或氣體，因此僅有熱傳導固 體例如鐵礬土接觸於熱傳裝置。此外，依本發明所示提供 此一新穎及改良之熱傳系統，其特徵在一内熱源係使用相 關聯於此一新穎及改良之熱傳系統，而在内熱源之區域中 即無熱傳導表面。再者，依本發明所示提供此一新穎及改 良之熱傳系統，其特徵在此一熱傳系統仍具有達成最少量 ΝΟχ放射之功能。同樣地，依本發明所示提供此一新穎及 改良之熱傳系、統，其特徵在硫取得物係脫離於燃燒過程。 此外，依本發明所示提供此一新穎及改良之熱傳系統，其 特徵在依其最佳模式實施例所示可以不需要一流體化床式 士熱交換器，而其伴隨之效益為減少輔助電力及免除相關聯 鼓風爐與管路等衍生結果，其尚可藉由此一新賴及改良之 熱傳系統而具有一流體化床設計，其中外熱㈣表面㈣ 其一逆流段。倒數第二者，依本發明所示提供此 -新賴及改良之熱傳系統，其特徵在可採用一冰冷之旋風 式分離裔以替代一熱旋風式分離器，後者為一般需要使用 者。最後，依本發明所示提供此一 ,^ 新顆及改良之熱傳系統 其特徵在可以較不昂貴地提供此 構亦較單純。 ％ N野其結

本纸張尺度適用中國0家^^(CNS；) A4規格(21_Q x 297nY 裝 訂 -46· 522208 A7 B7 五、發明説明Γ ) 儘管本發明之實施例已做揭示，.可以瞭解的是其變更型 式且某些已揭述於前者仍可由習於此技者達成，因此，吾 人即以文後之申請專利範圍涵蓋揭述於本文内之變更型式 ，其皆在本發明之精神範疇内。 -47- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐）

Claims (1)

1. C8 ____________D8 申請專利^ -- 種熱傳系統係操作以利用自熱再生性固體至一工作流 •體之熱傳導而達成工作流體之加熱，其包含： &.一第一部分，具有一下方區及一上方區； b·一熱源’係提供於該第一部分之下方區内，該熱源 可在該第一部分内自該下方區向上移動至該上方區； C•複數再生性固體，係提供於該第一部分之上方區内 二該複數再生性固體各具有一足夠之密度及粒度，使該 $一部分内之該複數再生性固體各者之末端速度大於該 第一部分内之該熱源之最大向上速度，該複數再生性固 體可在該第一部分内自該上方區向下移動至該下方區， 使得該複數再生性固體可因為該熱源在該第一部分内自 該下方區向上移動至該上方區，同時該複數再生性固體 在該第一部分内自該上方區向下移動至該下方區，利用 該熱源之熱而復熱以變熱； d♦一第二部分，係機械式互連於該第一部分； e.爐床排放管裝置，係自該第一部分之下方區内延伸 至該第二部分内，且具有一入口於其一端及一出口於其 另一端，該爐床排放管裝置令其該一端伸入該第一部分 之下方區内，以利於該入口位於該第一部分之下方區内 ，及令其該另一端伸入該第二部分内，以利於該出口位 於該第一部分内，以致於當該複數再生性固體離開該爐 床排放管裝置及隨後以移動床方式向下流過該第二部分 時，該複數再生性固體即自該第一部分之下方區進入該 爐床排放管裝置及向下流過該爐床排放管裝置；及 -48- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐） 522208

   A B c D •…、父換器裝置，係安裝於該第二部分内，該熱交換 • r裝置八有工作流體流過，該熱交換器裝置可操作以 致於田該工作流體流過時，該工作流體即因為該複數再 口體係以移動床方式向下流過環繞於該熱交換器 裝置之該第二部分而變熱，同時該複數再生性固體則因 為=在該第一部分内變熱之該複數再生性固體與流過該 熱交換器裝置之該工作流體間之傳導性熱傳導而變冷。 2·如申請專利範圍第1項之熱傳系統，其中該熱源係產生 於該第一部分之下方區内。 …申#專利範圍第1項之熱傳系統，其中空氣及固體燃 料仏各/主入該第一部分之下方區内，該空氣及該固體燃 料&後在該第一部分之下方區内燃燒，及該熱源產生於 該第一部分之下方區内，其係以該空氣及該固體燃料在 該第一部分之下方區内燃燒所產生。 4,如申請專利範圍第1項之熱傳系統，其中該熱源係產生 於該第一部分之下方區外。 5·如申請專利範圍第4項之熱傳系統，其中產生於該第一 部分之下方區外之該熱源包含來自一渦輪機之熱排氣， 該熱排氣隨後導送入該第一部分之下方區内。 6·如申請專利範圍第4項之熱傳系統，其中產生於該第一 部分之下方區外之該熱源包含一因為某類化學反應所生 之熱製程蒸汽，該熱製程蒸汽隨後導送入該第一部分之 下方區内。 7.如申請專利範圍第1項之熱傳系統，其中該複數再生性 -49-

   A8 B8 C8 --—---- D8_ $、申請專利範圍 " ~ ---- 固體包含鐵礬土粒子。 8..如申請專利範圍第.1項之熱傳系統，進一步包含分類裝 置’係可連接於-外空氣源且併合地相關聯於該爐床排 放管裝置，該分類裝置係操作以導送足夠之空氣量至該 爐床排放管裝置内，以致於該空氣之速度高到足以防止 不必要之物質自該第一部分之下方區向下流過該爐床排 放管裝置而進入該第二部分。 9如申請專利範圍第8項之熱傳系統，其中該分類裝置包 含至少一圓形構件安裝環繞於該爐床排放管裝置，及至 少一管形構件令其一端固定於該至少一圓形構件而其另 一端連接於一外空氣源，該至少一管形構件係操作以自 該外空氣源供給空氣至該至少一圓形構件。 10·如申请專利範圍第丨項之熱傳系統，其中該爐床排放管 裝置包括至少一對爐床排放管呈彼此間隔地支承，以利 於各自該第一部分之下方區内延伸至該第二部分内，該 ^ ’ 對爐床排放管各具有一入口於其一端及一出口於 其另一端’該至少一對爐床排放管各令其該一端伸入該 第一部分之下方區内，以利於該入口位於該第一部分之 下方區内，及令其該另一端伸入該第二部分内，以利於 該出口位於該第二部分内，以致於該至少一對爐床排放 管係操作以自該第一部分之下方區輸送該複數再生性固 體至該第二部分内。 11.如申請專利範圍第10項之熱傳系統，進一步包含分類裝 置’係可連接於一外空氣源且併合地相關聯於該爐床排 -50- 广類裝置包含至少-對圓形構件及至少-至少—對圓形構件各安裝環繞於該至少 排放管之-者’該至少一對管形構件各以其一 :口疋於該至少-對圓形構件之_對應者而其另一端可 ::「外空氣源，該至少—對管形構件各操作以自該 件之一對應者。 、而口疋的該至少-對圓形構 二申:青：利範圍第i項之熱傳系統，其中該熱交換器裝 =複數熱傳導表面呈彼此間隔地支承於該熱交換器 :置：’該複數熱傳導表面各具有一工作流體流過，以 於虽工作流體流過該複數熱傳導表面各料，工作汽 體即因為該複數再生性固體係以—移動床方式過 環繞於該複數熱傳導表面各者之該第二部分而變執’同 =複數再生性固體㈣為該複數再生性㈣與流過該 2熱傳導表面各者之工作流體之間之傳導性熱傳導而 其中流過該複數熱 其中流過該複數熱 其中流過該複數熱 如申請專利範圍第12項之熱傳系統 傳導表面各者之 工作流體係蒸汽。 如申請專利範圍第12項之熱傳系統 傳導表面各者之工作流體係氨。 如申請專利範圍第12項之熱傳系統 傳導表面各者之工作流體係一製程進料 如申請專利範圍第1項之熱傳系統，其中該第二部分含 括排放裝置，供自該第二部分排放該複數再生性固體， 522208 A8 B8 C8 D8 、申請專利範圍 及該第一部分之上方區包括接收裝置，供接收該複數再 j性固體。 17.如申請專利範圍第16項之熱傳系統，進一步包含再循環 裝置，係互連該第二部分之該排放裝置與該第一部分之 上方區之該接收裝置，該再循環裝置係操作以自該第二 部分之該排放裝置再循環該複數再生性固體至該第一部 分之上方區之該接收裝置。 -52- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐)