JPH01203801A - 垂直伝熱管を有した流動床ボイラおよび該ボイラを用いた流動床温水ボイラ - Google Patents

垂直伝熱管を有した流動床ボイラおよび該ボイラを用いた流動床温水ボイラ

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JPH01203801A
JPH01203801A JP2662988A JP2662988A JPH01203801A JP H01203801 A JPH01203801 A JP H01203801A JP 2662988 A JP2662988 A JP 2662988A JP 2662988 A JP2662988 A JP 2662988A JP H01203801 A JPH01203801 A JP H01203801A
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fluidized bed
boiler
heat transfer
combustion
combustion chamber
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Makoto Tonokouchi
殿河内 誠
Mitsuo Kasai
笠井 三夫
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Ube Corp
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Ube Industries Ltd
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、石炭等の固形燃料を使用する垂直伝熱管を有
した流動床ボイラに係り、詳しくは、ボイラ負荷を変更
する場合、或は異なった発熱量の固形燃料を用いる場合
でも容易に一定の燃焼温度に保って安定したボイラの運
転を可能にした垂直伝熱管を有した流動床ボイラ、およ
び該ボイラを用いて温水を極めて効率良く得ることがで
きるようにした流動床温水ボイラに関するものである。
〔従来の技術〕
従来、流動床ボイラとしては砂等の流動媒体を下部のガ
ス分散板から供給される空気等のガスで流動化させ、こ
の流動媒体に石炭等の固形燃料を供給して流動床を形成
させて流動燃焼させ、この流動床中に水平状態で複数段
配置した伝熱管によって燃焼熱を吸収するものが知られ
ている。(例えば特公昭61−37523号公報) このように流動媒体を伝熱管に接触させて熱を吸収する
ようにすれば高い伝熱係数が得られボイラとして好適な
ものである。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、このような伝熱管を水平に配置した従来
の流動床ボイラでは、伝熱管の設置高さは固定されたも
のであり、−度設定高さに設置すると変更は不可能であ
るので、ボイラ負荷を変化させたり、異なった発熱量の
燃料を用いる場合、流動床の問さを変化させて伝熱面積
を変えることにより、一定の燃焼温度に維持する、即ち
、流動床温度を一定に維持しようとしても伝熱管が水平
状態に配されているので、伝熱管を複数段設けたとして
も流動媒体と伝熱管とが接触する段数に限度があって伝
熱管の接触面積の調整に限度があり、結局、流動床の温
度を一定に保つことが困難であった。流動床温度を一定
に保たないと燃焼効率が悪くなるばかりでなく、また、
例えば、燃焼温度が高くなり過ぎると砂等の流動媒体が
燃焼灰の溶融化により固化凝集化(クリンカ化)する等
のトラブルが発生し、正常運転ができなくなる。
また、従来の水平伝熱管の場合は伝熱管内の流体をポン
プ等で強制循環させないと適正な循環が得られなかった
本発明は、高い熱伝達率を有する流動媒体と伝熱管との
接触伝熱はそのまま利用でき、垂直伝熱管にすることで
自然循環が容易に得られ、ボイラ負荷を変更する場合で
も、或いは異なる発熱量の燃料を用いる場合でも流動媒
体の高さを変えることにより、容易に一定の燃焼温度を
維持できる流動床ボイラを得ることを目的としており、
さらに該ボイラを利用して高効率で容易に温水を作り出
すことのできる流動床温水ボイラを得ることを目的とし
ている。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、本発明における流動床ボイ
ラは、下部にガス分散板を有し、上部に燃焼ガス排出口
を有する燃焼室の内部に伝熱管を垂直に、かつ、複数本
配置して設けたものである。
さらに、下部にガス分散板を有し、上部に燃焼ガス廃出
口を有する燃焼室の内部に伝熱管を垂直に複数本配置し
て設け、この燃焼室の周囲に給水通路を形成させてボイ
ラ胴体を配置し、この燃焼室の外壁を伝熱面として形成
し、前記垂直伝熱管の給水の流入口と流出口とをそれぞ
れ燃焼室の下部と上部においてボイラ胴の給水通路に開
口させ、ボイラ胴体の下部と上部にそれぞれ給水の供給
口と温水の排出口を設けて流動床温水ボイラを構成した
ものである。
〔作用〕
上記のように構成された垂直伝熱管を有した流動床ボイ
ラにおいては、伝熱管が燃焼室の内部に垂直状態で複数
本設置されているので、流動媒体の高さを調整すること
により、流動媒体と伝熱管との伝熱効率゛の高い接触面
積を流動媒体の高さに比例させて変化させることができ
、確実かつ容易に伝熱量の変化調整を行えるので燃焼温
度、即ち流動床温度を一定に保って安定した運転を行う
ことが容易にできる。なお、複数本の垂直伝熱管を適宜
、燃焼室の横断面に対してほぼ均等に分散させて配置す
ればその温度は一層良好に一定に保持することができる
ボイラ負荷を変化させる時には負荷に見合った燃料量を
供給するとともに、その燃料に必要な空気量をガス分散
板から導入することによって流動媒体(流動床)の高さ
が変化され、一定の燃焼温度に保たれる。
また、発熱量の異なる燃料を用いるときには、前記と同
様に必要燃料量と、その燃焼に必要な空気量をガス分散
板から導入して流動媒体を流動化させて燃焼させるが、
この場合でも燃料発熱量に応じた流動媒体の高さとされ
、一定の燃焼温度に保たれる。
そして、本発明の流動床温水ボイラでは給水が燃焼室内
の垂直伝熱管と流動媒体との接触およびフリーボード部
での伝熱管と燃焼ガスとの接触により温水が作り出され
、さらには燃焼室とボイラ胴との間の通路を流れる給水
は燃焼室内の流動媒体の保有熱およびフリーボード部の
燃焼ガスの保有熱を燃焼室の壁を介して吸収することに
よって温水が作り出される。このように給水との有効な
伝熱面積が増やされるので、コンパクトな温水ポイラが
得られる。また、垂直伝熱管は温水の加温、上昇に対し
て抵抗がないので、自然循環が容易で安全上も有利であ
る。温水量の変更時や異なった発熱量の燃料を用いる場
合でも、前記流動床ボイラの場合と同様に一定の燃焼温
度を保って安定した運転が行える。
〔実施例〕
以下図面を参照して実施例について説明する。
第1図は本発明の実施例に係る垂直伝熱管を有した流動
床ボイラの全体的な構成を示す概略的な縦断図面、第2
図は第1図の■〜■線矢視断面図、第3図は本発明の実
施例に係る温水ボイラの全体的な構成を示す概略的な縦
断面図、第4図は第3図の■〜■線矢視断面図である。
まず、第1図、第2図に基いて本発明の垂直伝熱管を有
した流動床ボイラを説明すると、符号10はボイラ胴体
であり、このボイラ胴体10の燃焼室20内部には第2
図にも示すように複数本の垂直伝熱管11が燃焼室20
の横断面に対して略均等に配設され、その上部および下
部をそれぞれ燃焼室20を画成する仕切壁22およびガ
ス分散板21を貫通されて固定されて取付けられている
この垂直伝熱管11の下端および上端はそれぞれガス分
散板21の下方に位置した給水集合室23および仕切壁
22の上方に位置した上部集合室24に開口されている
。符号23a、24aはそれぞれ給水口および蒸気出口
であり、符号25は石炭等の固形燃料の供給口である。
燃料室20の下部には前記給水集合室23を介して側部
に空気取入口30aを有する空気室30が配設されてお
り、この空気室30から複数個のディストリビュータ(
空気噴出ノズル)31が前記給水集合室23および前記
ガス分散板21を貫通して設けられており、流動化用を
兼ねる燃焼用空気としての空気がディストリビュータ3
1の上部側方から燃焼室20内に供給される。
このディストリビュータ31も燃焼室20の横断面に対
して略均等に配設される。
そして、燃焼室20の上部には前記上部集合室24を介
して燃焼廃ガス室40が配設され、燃焼室20と燃焼廃
ガス室40とは上部集合室24を貫通して多数設けられ
た廃ガス管40aによって接続されており、燃焼室20
からの燃焼ガスは廃山口26から廃ガス管40aに流入
して燃焼廃ガス室40内に導入された後、廃ガス出口4
1から廃山されて、図示していない次工程の例えば廃熱
ボイラ、廃ガス集塵装置等の廃ガス処理装置に送られる
このように構成された流動床ボイラにおいて、砂などの
流動媒体は、空気室30からディストリビュータ31を
通り燃焼室20内に供給される燃焼用空気によって流動
化され、燃焼室20内において流動床12を形成し、こ
の床中に燃焼供給口25から導入される燃料としての例
えば石炭が投入されると流動床12中で激しく混合され
て燃焼され、流動床I2と接触する垂直伝熱管11はそ
の熱を吸収し、さらに、流動床12上部のフリーボード
部13ではその燃焼排ガスの熱を吸収して熱水或いは蒸
気が作られ、蒸気出口24aから取出される。この時、
流動床12の温度(燃焼温度)は例えば900〜950
℃の一定温度に保たれる。燃焼廃ガスは燃焼室20のフ
リーボード部13を通過して上部の廃ガス管40aから
燃焼廃ガス室40に送られ、さらにその廃山口41から
次工程の廃ガス処理装置に送られる。
しかして、ボイラ負荷の変化に対応させて流動床12の
高さを変えることにより、流動床12への垂直伝熱管1
1の接触面積が比例的に変化される。
例えば、ボイラ負荷を増大させる場合には、これに対応
して石炭供給量および燃焼用空気量が増大されて流動床
12の高さは第1図のAのレベルからBのレベルへと高
くなる。
このように、流動床ボイラの負荷変動に対応して流動床
12の高さを変更させることによって、流動床12に接
触する垂直伝熱管11の接触面積が比例的に変化するの
で床温度(燃焼温度)を確実かつ容易に一定に、或は、
温度の変動幅を著しく小さく維持することが可能となる
。即ち、床温度は前記負荷がAのレベルからBのレベル
に変更された場合でも900〜950°Cに保たれる。
このため、流動床温度が低下して燃焼効率が悪くなり、
運転不能となったり、又、流動床の温度が上昇しすぎて
燃焼灰の溶融化がおこったりするトラブルが防止され、
安定してボイラの運転ができる。
なお、垂直伝熱管11を第2図に示すように燃焼室20
の横断面に対して略均等に分散させて配置して流動床1
2から均等に熱を吸収させるようにすればより一層流動
床温度を安定して均一温度に保持可能であり、部分的に
流動床の温度が高くなって石炭灰の溶融がおこって流動
媒体が固着し、その流動化を阻害して安定運転を妨害す
ることもない。
また、垂直伝熱管11を採用することにより、給水の加
熱、上昇に対して抵抗が無いのでその流れが円滑に行な
われる。
一方、発熱量の異なる燃料に変更する場合でも垂直伝熱
管11の流動床12との接触面積の変更調整が容易にで
きるので、その燃料の発熱量に見合った流動床の高さと
してやることにより一定の燃焼温度を維持してボイラの
運転が可能となる。
従って、本発明のボイラでは種々の固形燃料を用いるこ
とができる。例えば、石炭、オイルコークス、廃プラス
チックス等の廃棄物燃料、或は、これらを混成して作っ
た固形燃料等が使用できる。
次に、本発明の流動床温水ボイラの実施例を、第3図、
第4図に基いて説明する。なお、前記第1図、第2図と
同一部分、或はそれに相当する部分は同一符号を用い、
その説明は省略する。
符号50は温水ボイラの胴体であり、このボイラ胴体の
中央部には燃焼室炉壁20a、上部の仕切壁22および
下部のガス分散板21で囲まれた燃焼室20が位置し、
下部には燃焼用空気を供給する空気室30が配置され、
上部には燃焼廃ガス室40が配設されている。ボイラ胴
体50と燃焼室20の間には、燃焼室の周囲にボイラ胴
体50、上部仕切壁51および下部仕切壁52とで画成
される給水通路が形成され、この給水通路は下部通路6
1、垂直通路62、上部通路63から形成されている。
燃焼室炉壁20aの外壁は給水と直接接触し、伝熱面と
して形成されている。なお、仕切壁22およびガス分散
板21を給水への伝熱面として形成すれば一層効果的で
ある。燃焼室20の内部には複数本の垂直伝熱管11が
横断面に対してほぼ均一になるように分散されて配設さ
れており、その上端は給水の上部通路63へ開口してお
り、その下端は給水の下部通路61に開口している。燃
焼室20下部のガス分散板21には複数個のディストリ
ビュータ31が配設されており、このディストリビュー
タ31は給水の下部通路61を貫通してその下端を空気
室30に開口させて下部仕切壁52に取付けられている
。ディストリビュータ31の燃焼室20内の上部側方か
ら流動化用を兼ねる燃焼用空気が燃焼室20内部に供給
される。
ボイラ胴体50の下部には温水ボイラに供給する給水の
供給口50aが設けられ、上部には加熱された給水(温
水)を取出す取出口50bが設けられている。
燃焼室20上部の仕切壁22と燃焼廃ガス室40の間は
廃ガス管40aが設けられている。41は廃ガス出口で
ある。
このように構成された流動床ボイラにおいて、給水が供
給口50aからボイラ胴内に供給されると、垂直通路6
2、下部通路61および上部通路63を通り、かつ、下
部通路61からは燃焼室20の内部に設けた垂直伝熱管
11内に供給されてここを通り、上部通路63へ排出さ
れる。
一方、燃焼用空気は空気取入口30aから空気室30へ
供給され、さらにガス分散板21のディストリビュータ
31の上部側方の開口から燃焼室20内に供給され、燃
料供給口25から取入れられる石炭等の燃料と砂等の流
動媒体とを流動化させるとともに、石炭の燃焼に供せら
れる。
しかして、流動床12と接触する垂直伝熱管11は、そ
の接触面を通して高熱伝達率を似って流動床12の熱を
吸収して伝熱管11内を通過する給水を加熱し、この流
動床12の熱は燃焼室20の周囲の垂直通路62を通る
給水に燃焼室炉壁20aを介して熱を与える。さらに、
流動床12部を過ぎた上部位置のフリーボード部13で
は燃焼廃ガスは、燃焼室20内の垂直伝熱管11内の給
水、および燃焼室炉壁20aを介して垂直通路62を流
れる給水に熱を与えた後、廃ガス管40aを介して燃焼
廃ガス室40内に排出され、さらに廃ガス出口41から
後工程の廃ガス処理装置へ送られる。
このような流動床温水ボイラでは、温水量の変更時や異
なった発熱量の燃料を用いる場合でも前記流動床ボイラ
の場合と同様に、その場合に見合った流動床高さを調整
することにより燃焼温度を例えば900〜950°Cで
一定に保った安定した運転が極めて確実かつ容易に行え
る。そして、本発明の温水ボイラでは給水と、流動床1
2およびフリーボード13部での燃焼廃ガスとの接触面
積が有効に確保されているので熱効率が非常に高い。
このため、温水ボイラ自体をコンパクトに形成すること
が可能である。また、垂直伝熱管11は温水の加温上昇
に対して抵抗がないので、自然循環が容易であり安全上
も有利である。また、燃料も    −前記した如くの
種々の固形燃料を用いることかできる。
〔発明の効果〕
本発明は以上のように構成されているので、次のような
効果を有する。
垂直伝熱管を有した流動床ボイラでは、流動床の高さを
調整することによって、従来の水平伝熱管を用いたボイ
ラに比べて伝熱管と流動床との接触面積の調整が極めて
確実かつ容易に行えるので、ボイラ負荷を変更する場合
でも、或は異なる発熱量の燃料を用いる場合でも燃焼温
度(流動床温度)を一定に或はその変動を極めて小範囲
にすることができ、安定したボイラの運転を行なうこと
ができる。
また、流動床温水ボイラにおいては、前記流動床ボイラ
の効果をそのまま発揮することができて安定運転が可能
であると共に、給水と、流動床およびフリーボード部で
の燃焼廃ガスとの接触面積が有効に確保され熱効率が良
く、コンパクトな温水ボイラを得ることができる。また
、燃料も多種類のものを使用でき、給水の加温上昇に対
しても抵抗がなく、自然循環が容易で安全なため、汎用
性のある温水ボイラが得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例に係る垂直伝熱管を有した流動
床ボイラの全体構成を示す概略縦断面図、第2図は第1
図の■〜■線矢視断面図、第3図は本発明の実施例に係
る流動床温水ボイラの全体構成を示す概略縦断面図、第
4図は第3図の■〜■線矢視断面図である。 10・・・ボイラ胴体、11・・−垂直伝熱管、12・
−流動床(流動媒体)、2(L−燃焼室、20 a−燃
焼室炉壁、21・−・ガス分散板、30−・空気室、4
0−・・−燃焼廃ガス室、50−温水ボイラ胴体、61
・−下部通路、62−・−・垂直通路、63・−・上部
通路。 特許出願人  宇部興産株式会社

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)下部にガス分散板を有し、上部に燃焼ガス廃出口
    を有する燃焼室の内部に、伝熱管を垂直に複数本配置し
    て設けたことを特徴とする垂直伝熱管を有した流動床ボ
    イラ。
  2. (2)下部にガス分散板を有し、上部に燃焼ガス廃出口
    を有する燃焼室の内部に、伝熱管を垂直に複数本配置し
    て設け、この燃焼室の周囲に給水通路を形成させてボイ
    ラ胴体を配置し、この燃焼室の外壁を伝熱面として形成
    し、前記垂直伝熱管の給水の流入口と流出口とをそれぞ
    れ燃焼室の下部と上部においてボイラ胴の給水通路に開
    口させ、ボイラ胴体の下部と上部にそれぞれ給水の供給
    口と温水の排出口を設けたことを特徴とする流動床温水
    ボイラ。
JP2662988A 1988-02-09 1988-02-09 垂直伝熱管を有した流動床ボイラおよび該ボイラを用いた流動床温水ボイラ Pending JPH01203801A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5900254A (en) * 1988-04-20 1999-05-04 Norian Corporation Carbonated hydroxyapatite compositions and uses
US6002065A (en) * 1988-04-20 1999-12-14 Norian Corporation Kits for preparing calcium phosphate minerals
KR20030092245A (ko) * 2002-05-29 2003-12-06 친 쿠앙 루오 물 히터 및 물 가열 장치
JP2005315565A (ja) * 2004-03-30 2005-11-10 Dowa Mining Co Ltd 流動床炉及びその焼却方法
CN102901212A (zh) * 2012-10-22 2013-01-30 哈尔滨工业大学 一种燃劣质燃料低倍率循环流化床热水锅炉及其燃烧方法
CN105423290A (zh) * 2015-12-11 2016-03-23 重庆生息节能技术有限公司 一种防结焦锅炉

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5900254A (en) * 1988-04-20 1999-05-04 Norian Corporation Carbonated hydroxyapatite compositions and uses
US6002065A (en) * 1988-04-20 1999-12-14 Norian Corporation Kits for preparing calcium phosphate minerals
KR20030092245A (ko) * 2002-05-29 2003-12-06 친 쿠앙 루오 물 히터 및 물 가열 장치
JP2005315565A (ja) * 2004-03-30 2005-11-10 Dowa Mining Co Ltd 流動床炉及びその焼却方法
CN102901212A (zh) * 2012-10-22 2013-01-30 哈尔滨工业大学 一种燃劣质燃料低倍率循环流化床热水锅炉及其燃烧方法
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