JPH01244208A - 冷却した流動化格子 - Google Patents

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】 この発明は、流動床に使用する流動化格子に関する。

微粉末を流動化する技術は公知で、ボイラー、より一般
的に発熱反応用の床に有利に使用できる。

この特別な応用では、反応ないしは燃焼によって放出さ
れる熱を出来る限り有効に取り出す必要がある。この様
な熱の取り出しは、通常熱交換機によって行われ、水が
流れている円管の束から成るもので、この水は蒸気にな
り、前記熱交換機は炉床の壁及び／又は流動床自体を貫
通して特別なゾーンに延びている。ここでは、腐食と浸
食の条件は比較的小さいと判断される。従って、前記円
管は流動化格子の上にあり、この格子は、一般には上向
きに広がった開口を有し、この開口を経由して流動化気
体（一般に空気）が吹き込まれる。他の開口は追加する
空気を入れるために設置しである。これ等の他の開口は
前記法がった開口の間にある小さい煙道の上に設置され
ている。開口が送る空気は、偏向装置によっであるいは
分配オリフィスの特別な性質のおかげで、−船釣に水平
に、又は下方に向けられる。

流動床に接触している冷却管を有する流動化格子も公知
である。しかしながら、その様な格子は一般に平坦で、
発散するガス吹き付は開口を有する格子の利点を保有し
ていない。

この発明の課題は、この種の流動床反応炉を大幅に改良
することで、ガス吹き付は開口が発散しているので、流
動床の内部で温度制御をこの床に置かれた温度交換機を
用いて達成できるよりも容易に行え、急速に昇温する冷
却した格子を有するものである。この発明は、格子を冷
却しながら、予備流動化空気を加熱することも出来るの
で、その寿命を長くすることができる。

この課題に対して、この発明は流動床反応炉で細かく分
割した物質を流動化する格子を提供するもので、前記格
子は前記物質を支える空気を入れるための隣合った開口
を有し、この開口はその厚さを貫く開口を有する壁の上
部の面に設置されていて、前記開口は流動化する物質の
方向に発散していて、この格子は各開口の発散する壁は
冷却する液体の流れを運ぶ管を有することを特徴として
いる。

この発明の第一実施例では、格子は平行の対にした管の
層を重ねて形成し、各層の管は隣の層の管と交差し、各
層の対にした管の間隔はこの格子の中で層の高さが増加
すると共に増加する。

どんな交差角度の使用できるが、９０°の角度を用いる
と、正方形又は長方形の台を有するピラミッド状の開口
を形成することができる。この発明の範囲内で、ピラミ
ッド状の開口が六角形の台を有する１２０°の交差角度
も用いることができる。

流動化空気を入れるための開口に対して格子を気密にす
るため、このようにして構成した各ピラミツド状のセル
の壁は連結板によって異なる二つの層の平行した管の間
で形成される。前記連結板は、層の最近接する発生部ラ
インを介して両方の層を連結する円管に溶接されている
。更に、正方形の台であるピラミッド状のセルを有する
格子の特別な場合、最上層の二つの連続する対の隣合っ
た管は、連結板によって接続していて、一致していても
よく、あるいは直ぐ下の層の対応する管が水平な接続板
によって連絡されている。

この第一実施例の異なった変形種では、管の層が液体分
配機又はマニホールドを形成する周辺ダクトに接続され
ていてもよいか、あるいは熱交換機又はボイラー床ん壁
を通常繋ぐ熱交換円管に直接接続することもできる。

第二の実施例では、格子は燃焼セルを並列配置して構成
され、各セルが隣接巻きにした少なくとも一個のヘリカ
ルコイルによって形成された壁を有する。前記セルの各
々は、このセルの最大断面積の面で溶接された板によっ
て隣のセルの一つに接続しである。

二の実施例では、格子の最上面の上に平行なマニホール
ドのネットワークを配設し、各管の下流の端部をマニホ
ールドのネットワークに繋ぎ、マニホールド自体はその
端部の各々のところで共通ダクトの端部に接続し、前記
共通ダクトから熱交換機の管が流動床を閉じ込める炉床
の壁に沿って垂直に延びるか、あるいは各管は蒸気の下
流で垂直熱交換円管に接続しである。

この発明は純粋に説明のためで、制限がなく、二次的な
特徴と利点を示すために使用される例によって与えられ
る以下の説明からより良く理解される。

最初に第１図から第３図を参照すると、この発明に基づ
く流動床は平行円管の七枚の重なった層からなり、それ
等の層は互いに連続して９０″で交差している。従って
、底の層１は円管１ａ、１ｂ、ｌｃ、１ｄ、ｌｅとｌｆ
の対を有する各対の円管は格子の開放開口の最小寸法を
決める距離はど離して設置しである。第二の層２は、円
管２ａ〜２ｒの対から成り、第一の層に対して９０どの
方向を向いている。各対の中の円管の間隔は第−層の円
管の間隔より幾分長い。第三の層３では、３ａ〜３ｆの
対が第一の層１の円管と平行で、各対の円管の間隔は更
に増加する。最初の六層は、この様に形成されているが
、この層では各対の円管は、第１図〜第３図で理解でき
る様に、ピラミッド状の開口を形成するため、順次離れ
てくる。

第七又は最上層では、円管７ａ〜７ｄは円管の隣合った
対の隣合った円管が単一円管を形成するのに一致するか
のように間隔を置いている。

開口の壁には、格子のピラミッド状の構造が板部分８に
よって完成する。この部分は円管の円周面でそれ等の母
線の間でこの円管に溶接されている。ピラミッド状の開
口は円管７ａ〜７ｄによって一方の方向に向けてあり、
他方の方向では、前記開口は金属ベルト９によって間隔
を置いである。

前記金属ベルトは、格子の上に予備流動化空気（又はガ
ス）を入れる連続した対の隣合った円管に溶接されてい
る。主な空気又はガスの受は入れは、通常の場合、ピラ
ミッド状のセルの底でダクト１０によって行われる。

各対の各々の円管の各端部は、格子の周辺に配設した分
配又は集中したマニホールドに繋がっている。図示した
例では、冷却水がマニホールド１１を経由して到達し、
このマニホールドの後には、冷却水が偶数で指定した層
に沿って流れ、マニホールド１３に向かう中間マニホー
ルド１２によって集められる。その後は、冷却水は奇数
で指定した層に沿って流れ、集中マニホールド１４で終
わる。

格子を通過し、集められると、この水は熱交換機に送ら
れる。この熱交換機は流動床のボイラーの中の法自体又
は炉床の壁に沿っている。流動化格子の円管は、この発
明の範囲にある直接炉床の円管に接続している。

予備流動化空気は、壁９を通過し、ノズル１５によって
格子上に噴射される。前記ノズルから偏向２”ｔ　１５
　ａによって、この空気を水平又は下向きに吹き出し、
格子の下で風ボックス又はケース１６に向ける。前記ボ
ックスの最上壁は格子によって形成されている。

第４図及び第５図には、この発明による格子の他の実施
例が示しである。この例では、発散した開口１７があり
、この開口のベース１７ａに運ぶ流動化空気を主に受は
入れる。これ等の開口の各々の壁は、ヘリカルに巻いた
円管１８（この場合、円錐面の回りに巻いである）によ
って構成されている。前記円管１８は水供給マニホール
ド１９のベースと格子の上面に配設した水を集めるマニ
ホールド２０とに繋がっている。ヘリカルコイルが形成
されている基準面は、何らかの円錐面又はピ２ラミンド
状の表面にしてあってもよい。溶接したフィレー（！［
い紐状の物）は連続したコイルに繋がり、−１実に壁を
気密にしている。前の例の場合と同じ様に、マニフォー
ルド１０は直接ボイラー自体の熱交換機の円管を、特に
その回りの壁の回りに形成している。格子は予備流動化
空気を送るボックス２１の上壁を形成し、前記予備流動
化空気は円錐の高さで最大の直径で繋がる壁２２に装備
された開口２２ａを経由して格子の上に口を開けている
。この変形種（図示せず）では、ヘリカルコイルは連続
巻きでなくてもよい。この場合には、螺旋状の連結板が
隣合ったコイルの間に延び−（いる。

第６図と第７図には、前の図の変形種が示しである。こ
の場合、ヘリカル円管１８はボイラーの円管を形成する
垂直円管２３によって直接しかも個々に延ばされている
。他の構成は不変にしである。この構成は、ボイラーの
燃焼芯を経由して熱の引出円管を設置することができる
ので、特に有利である。この円管は、垂直であるから床
を通り抜ける通常の円管より摩耗と腐食を受は難い。

第８図には、この発明による格子３１を使用したボイラ
ー３０の図面が示しである。このボイラーには、空気供
給ファン３２と水の供給源３３とがある。この水は、格
子３１の円管に供給し、次いで水と蒸気を集めるマニフ
ォールド３５に到達し、煙道のガスを集めるダクト３７
に設置された過加熱機３６を通過する前に、ボイラー３
４の円管に直接沿って流れる。この図の場合、第６図と
第７図に示すようにボイラーの円管は格子に直接接続さ
れていて、各円管１８の端部から垂直に延びている。

これに反して、第９図には格子３１が示しであるが、こ
の格子はボイラーの壁に沿ってマニアフォールド３７か
ら走り出る円管３９を用いて、第１〜５図に示す様な格
子で加熱された水を集めるマニフォールド３７を有し、
この円管３９は水と空気を集めるマニフォールド３５と
過加熱機３６に達する。

この発明は、取り分は格子を効果的に冷却するために使
用されるので、その寿命を延ばすことができる。この発
明は、燃焼の間に放出される熱をより効果的に引き出す
ことにも使用される。発散した開口を有する壁は外側の
面を空気供給ボックスにある予備流動化空気に接触する
ので、この予備空気が加熱され、燃焼を改善できる。最
後にボイラーの制御と調節は冷却されている格子のお蔭
で大幅に改良される。

この発明は、工不ギイの生成に有利に適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明による流動化格子の平面図。 第２図は、第１図の線分■−Ｈの断面図。 第３図は、第１図の塩分■−■の断面図。 第４図は、この発明による格子の第二実施例の断面図。 第５図は、第４図の模式平面図。 第６図は、第４図の変形種の断面図。 第７図は、前記変形種の模式平面図。 第８図と第９図は、この発明による格子を装備した二つ
のボイラーの図面。 図中引用記号： １、　２．　３・・・層、 Ｉ　ａ〜ｌ　ｒ、　　２　ａ〜２　ｒ、　　３　ａ〜３
　ｒ、　　７　ａ　〜７ｄ・・・円管、 ９．２２・・・壁、 １０．３７　・　・　・ダクト、 １１．１２，１３，１４．３５・・・マニホ−ルド １６．２１　・・・ボンクス、 １７．２２ａ・・・開口、 １８・・・ヘリカル円管、 ２３・・・垂直円管、 ３０．３４　・・・ボイラー、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、壁を貫通する開口を有する壁の上面の上部にある流
   動化する物質を燃やすガスを引き入れる隣合った開口か
   ら成り、前記開口は流動化する物質の方向に発散しち広
   がり、流動床の発熱反応炉中で細かく分割した大量の物
   質を流動化するための格子において、各開口の発散して
   広がる壁には冷却液体の流れを循環させる円管（１〜７
   、１８）があることを特徴とする格子。 ２、格子は並列円管の層を重ねて形成され、各層の円管
   は次の層の円管と交差し、各層の円管の対の間隔は、格
   子の内部で層の高さが高くなると共に増加していること
   を特徴とする請求項１記載の格子。 ３、交差角度は９０°であることを特徴とする請求項２
   記載の格子。 ４、各ピラミッド状に形成したセルの壁は、最も近い母
   線を経由して接続する円管に溶接した板（８）を繋ぐこ
   とによって、二つの異なる層（１、３；２、４）の並列
   円管（１ｄ、３ｄ；２ｄ、４ｄ）の間で実現することを
   特徴とする請求項２又は３記載の格子。 ５、最上層（７）の連続する二つの対の隣合った円管は
   一致し、直ぐ下の層の対応する円管（６）は垂直接続板
   （９）に連結していることを特徴とする請求項２〜４の
   いずれか１項に記載の格子。 ６、並列円管の各組は、その端部で格子の上部周辺に配
   設したダクト（１１、１２、１３、１４）に接続してあ
   ることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載
   の装置。 ７、並列円管の一方の組（２、４、６）の下流の端部に
   接続する分配マニフォールドダクト（１１）から並列円
   管の他の組（１、３、５）の下流の端部に接続する集合
   マニフォールド（１４）に通ずる円管に液体が流れ、こ
   の液体は分配マニフォールド（１１）から集合マニフォ
   ールド（１４）に円管の両方の組を経由して流れること
   を特徴とする請求項６記載の格子。 ８、各セルには少なくとも一つの螺旋巻きのパイプ（１
   ８）がある燃焼セル（１７）を配列設置することによっ
   て構成してあることを特徴とする請求項１記載の格子。 ９、各セル（１７、１８）は、セルの最大断面積の平面
   内で溶接された板（２２）によって隣と連結しているこ
   とを特徴とする請求項８記載の格子。 １０、上面にはマニフオールド（２０）に連結する円管
   （１８）の各々の下流端部を有する並列集合マニフオー
   ルド（２０）の回路網があり、このマニフオールド（２
   ０）自体は両端で流動床を仕切る外壁に垂直に沿って延
   びる熱交換円管（３８）に接続していることを特徴とす
   る請求項８又は９記載の格子。 １１、各円管（１８）には、垂直熱交換円管（２３、２
   ４）に通ずる下流端部があることを特徴とする請求項８
   又は９記載の格子。 １２、格子は予備流動化ガスを供給する供給ボックス（
   ２１）の上壁を形成し、供給ボックスからの排出オリフ
   ィス（１５、２２）は発散して広がる開口（１７）の間
   に設置してあることを特徴とする請求項１〜１１のいず
   れか１項に記載の格子。