JPH023915B2 - - Google Patents

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JPH023915B2
JPH023915B2 JP63109296A JP10929688A JPH023915B2 JP H023915 B2 JPH023915 B2 JP H023915B2 JP 63109296 A JP63109296 A JP 63109296A JP 10929688 A JP10929688 A JP 10929688A JP H023915 B2 JPH023915 B2 JP H023915B2
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separator
solids
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Foster Wheeler Energy Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、流動床反応器に関し、特に流動床反
応器内部におけるサイクロン集塵効率及び循環率
を制御する方法及び装置に関する。
ガス化装置、水蒸気発生器、燃焼装置等の流動
床反応器はよく知られている。この種の装置にお
いては、石炭等の化石燃料と石炭の燃焼の結果発
生する硫黄を吸収する吸収剤とを含有する粒状物
の床中に空気を通して、床を流動化させて、比較
的低温度における燃料の燃焼を加速する。空気に
随伴する固状物を床の外部で分離して、床中に循
環戻入する。流動床によつて生じる熱は、種々の
用途に利用され、熱放出が大きく硫黄の吸収率が
高く、窒素酸化物の発生率が低く、各種燃料に対
する適応性を持つという総合的に魅力的な結果が
得られる。
最も一般的な流動床反応器は、バブリング
（bubbling）流動床と呼ばれており、このバブリ
ング流動床中では、粒状物の床は比較的高密度で
あり、明確に限定ないし分離された上面を持つて
いる。
＜従来の技術＞ 燃焼効率を向上させ、汚染物の発生を制御し、
バブリング床による運動不能を改善する努力の結
果、循環式流動床法を利用した流動床反応器が開
発された。循環式流動床によれば、流動床の密度
は通常のバブリング流動床よりもかなり低く、空
気の速度はバブリング床中の空気速度よりも高速
であり、床を通過した煙道ガスはかなりの量の粒
状固体を随伴していて実質的に粒状固体で飽和し
ている。
循環式流動床の他の特徴は、固体の循環率が比
較的高いために、燃料の熱放出パターンによる影
響を受けることが少なく、従つて温度変化を小さ
くすることができ、窒素酸化物類の生成が減少す
ることである。固体の循環率が高いので、固体の
循環のために固体から気体を分離するために用い
る機械装置の効率が高くなる。硫黄吸収剤及び燃
料の滞留時間が増すので、吸収剤及び燃料の消費
が少なくなる。
現在実用化されている循環式流動床の設計で
は、ほとんどの場合、固体の循環率を調整するこ
とにより負荷を制御しており、密閉ポツト即ち床
外部に位置する分離装置と流動床への循環入口の
中間に配置された密閉装置から供給される固体量
を減少させることにより固体循環率を調整してい
る。しかしながら、上記の調整を行なうために
は、水で冷却されたスクリユーのような計量冷却
器を必要とし、このために下流に処理設備を必要
とするだけでなく、機械的に複雑になり、コスト
的にも不利が加わる。
＜発明が解決しようとする課題＞ 従つて、本発明の目的は、流動床のサイクロン
集塵効率及び循環率を制御する方法及び装置を提
供することである。
本発明の別の目的は、計量装置及び下流に配設
する処理設備を必要としない上記のような方法及
び装置を提供することである。
本発明の更にもう一つの目的は、流動床の内部
において固体の供給量の制御を行なう上記のよう
な方法及び装置を提供することである。
＜課題を解決するための手段＞ 上記の目的及びその他の目的を達成するため
に、煙道ガス及び煙道ガスに随伴している固体の
流れ方向と逆の方向の流れとして空気をサイクロ
ン分離器に導入する。導入された空気が分離器の
内部で細かい固体の一部分を随伴捕捉して熱回収
区域に送り、必要となる固体供給量を減少させ
る。
＜実施例＞ 上述の説明並びに本発明の他の目的及び利点
は、現時点において好ましい実施例であり本発明
を例示する実施例についての以下の説明と添附の
図面を参照することにより、より明確になるもの
と考える。
添附の図面において、参照符号１０は流動床反
応容器を示し、流動床反応容器の底部に配設され
外部の空気源から空気を受け入れる空気プレナム
１２がある。容器１０の下端部と空気プレナム１
２の界面には多孔板又は格子１４が配設されてい
て、加圧空気はプレナムから上方に容器１０に送
入される。粒状物を床中に導入する入口即ち供給
口１６が容器１０の側壁の一部に配設されてお
り、粒状物は、石炭の比較的細かい粒子と、石炭
燃焼時に生じる硫黄を吸収する石灰石等の吸収剤
とから成る。プレナム１２からの空気によつて、
詳細については後述する方法で、容器１０の内部
の粒状物が流動化される。
サイクロン分離器１８が容器１０に隣接配置さ
れており、容器１０の後部壁の上部に形成された
開口部から分離器１８の上部に形成された入口開
口部に延びるダクト２０によつて容器１０と接続
されている。分離器１８は、容器１０の内部の流
動床から煙道ガスと随伴する粒状物とを受け取
り、常法で運転されて分離器内部で生じる遠心力
によつて煙道ガスから粒状物を分離する。分離後
の煙道ガスは、熱回収区域の下流端部に接続され
た吸入ドラフト・フアン２５の作用下で、ダクト
２２を通つて参照符号２４で示す熱回収区域に送
られる。分離された固体は、分離器１８から、分
離器の出口に接続されたジプレグ（dipleg）２６
に入る。ジプレグ２６は比較的小さな容器２８に
入つているが、この容器２８は、外部の空気源か
ら格子３２を介して容器２８の内部に空気を導入
するために容器２８の下端部に配設した空気プレ
ナム３２を有する。ダクト３４が容器２８と容器
１０とをつないでいて、粒状物は容器２８から容
器１０の内部に送入されて、容器１０の内部に形
成されている流動床に入る。
煙道ガス又は空気を受け入れるパイプ３６が、
ジプレグ２６と分離器１８のホツパー部分１８ａ
に設けられた出口開口部との中間に延びる入口マ
ニホルド３８に接続されている。吸入ドラフト・
フアン２５の作用により、分離器１８は減圧下で
運転されているので、大気中の空気又はフアン２
５の下流部分からの煙道ガスがパイプ３６を通つ
て分離器に引き込まれる。マニホルド３８に送入
されるガス又は空気の流速を制御するために、弁
４０がパイプ３６に配設されている。
運転中に粒状燃料を入口１６から容器１０に導
入し、必要ならば、同様にして吸収剤を導入する
こともできる。外部空気源からの加圧空気は、空
気プレナム１２に入り空気プレナム１２を通過
し、格子１４を通り抜けて容器１０の内部の粒状
物中に入つて粒状物を流動化する。
容器１０の内部には点火バーナー（図示せず）
等が配設されていて、粒状燃料物質を点火する。
粒状物の温度が比較的高温度に達すると、入口１
６から追加燃料を容器１０に放出充填する。
容器１０の内部の物質は容器内部の熱によつて
自己燃焼し、空気と燃焼物中のガス状生成物との
混合物（以下の記載においては「煙道ガス」と称
する）は容器中を上昇し容器内部の比較的細かい
粒状物を随伴又は飛散させる。空気プレナム１２
を介し格子１４を通り抜けて容器１０の内部に導
入される空気の流速は、容器内部の粒状物の大き
さに応じて各室の内部に流動床が形成される速度
に達しており、床内部で粒状物のかなりの随伴な
いし飛散が行なわれる程度に粒状物は流動化され
ている。従つて、炉の上部に送入される煙道ガス
は、粒状物で実質的に飽和されている。粒状物で
飽和されている煙道ガスは容器の上部に送られた
後に、ダクトに入り、サイクロン分離器１８に送
入される。分離器１８の内部において固体粒状物
は煙道ガスから分離されて、固体粒状物はジプレ
グ２６を介して密閉容器２８に放出される。粒状
物が取り除かれた煙道ガスは、分離器１８を出
て、ダクト２２を介して熱回収区域２４に送られ
て、更に処理される。
分離された固体は密閉容器２８から、通常はダ
クト３４を通り、容器１０の後部壁を通り抜けて
容器内部の流動床に送入され、容器内部の他の固
体と混合され、上記と同様に処理される。プレナ
ム３０及び格子３２を介して空気を噴射して容器
２８の内部の粒状物を僅かに流動化させ、上述の
正常なシステム流と逆向きの方向に容器１０から
ダクト３４を通つて分離器１８に向かう煙道ガス
の逆流を防ぐ。
本発明の主たる特徴は、外部空気源からの空気
又は熱回収区域２４からの煙道ガスがパイプ３６
を通り、弁４０によつて制御されてマニホルド３
８に流入することである。空気又は煙道ガスは、
マニホルド３８から上向きに分離器１８の内部に
送入されて、分離器の作動を妨害してダクト２０
から受け入れた煙道ガスからの固状物の分離量を
減少させる。これに加えて、分離器１８に入る空
気又は煙道ガスによつて、分離器内部の固体粒状
物の一部分をダクト２０を介して分離器１８に入
つて来る煙道ガスに再随伴させることができ、ダ
クト２２を介して熱回収区域２４に送り込むこと
ができる。従つて、弁４０の開度を変えることに
より分離器１８から容器１０に吹き込まれる固状
物を必要に応じて比例制御して、所望する特定の
負荷に応じて循環率を調整することができる。こ
の結果、高価で複雑な計量装置及び下流に配設す
る処理設備を使用せずに、反応器の負荷を変える
ことができ、系の価格を大幅に低下させることが
できる。
上述の説明は均衡送風系に関する説明であつた
が、パイプ３６から入る空気又はガスを加圧する
ことにより強制送風作動を利用する系にしてもよ
い。又、上述のように弁４０を比例制御する代わ
りに、従来技術によるスナツプ・アクシヨン
（snap action）即ち切換え作動によつて弁を制御
することもできる。
その他の修正例、変更例又は代替例は上述の開
示から明らかであり、本発明の幾つかの特徴を採
用し他の特徴を採用しない例を考えることもでき
る。従つて、特許請求の範囲の記載は広く解釈
し、本発明の技術的範囲と一致するように解釈さ
れるべきである。
＜付記＞ 下記の実施態様も本発明の技術的範囲に含まれ
るものである。
(1) 流動化空気を循環床を形成するに充分な速度
で床に導入することを特徴とする特許請求の範
囲第１項に記載の装置。
(2) 煙道ガスと随伴する粒状物との混合物が流動
床から分離手段に流れる流れ方向に逆向するガ
スの流動床から分離手段への流れを遮断する手
段を更に設けたことを特徴とする特許請求の範
囲第１項に記載の装置。
(3) 前記遮断手段が、分離手段から分離された粒
状物を受け取る容器と、前記容器に空気を導入
して分離された粒状物を流動化させる手段とか
ら成ることを特徴とする前記第(2)項に記載の装
置。
(4) 粒状物の粒度に応じて前記流動床に導入する
空気の流速を制御して、前記流動床を循環床と
して作動させる工程を有することを特徴とする
特許請求の範囲第２項に記載の方法。
(5) 煙道ガスと随伴する粒状物との混合物が流動
床から分離手段に流れる流れ方向に逆向するガ
スの流動床から分離手段への流れを遮断する工
程を有することを特徴とする前記第(4)項に記載
の方法。
【図面の簡単な説明】
添附の図面は、本発明装置を示す概略説明図で
ある。 １０……流動床反応容器、１２……空気プレナ
ム、１４……格子、１８……サイクロン分離器、
２４……熱回収区域、３８……マニホルド、４０
……弁。
【特許請求の範囲】
１ １個又は複数個の貫通穴を有すると共に該貫
通穴の周辺に前記貫通穴から隔離されて冷媒が流
れる冷媒流路を有する熱良導体から成る板状部材
と、前記貫通穴に流体を通すべく前記貫通穴の両
端開口側より前記貫通穴を包囲するように前記板
状部材を液密的に挟持する配管部材と、前記貫通
穴内に密に層状に詰められて且つ前記貫通穴の壁
面にその外周が密着又は融合される金網又は金属
孔明板とを備えて成る熱交換器。
JP63109296A 1987-05-08 1988-05-06 流動床反応器のサイクロン集塵効率及び循環率を制御する方法及び装置 Granted JPH01107090A (ja)

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US07/047,943 US4781574A (en) 1987-05-08 1987-05-08 Method and system for controlling cyclone collection efficiency and recycle rate in fluidized bed reactors

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JPH01107090A JPH01107090A (ja) 1989-04-24
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JP63109296A Granted JPH01107090A (ja) 1987-05-08 1988-05-06 流動床反応器のサイクロン集塵効率及び循環率を制御する方法及び装置

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EP (1) EP0290213B1 (ja)
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