JPH0319465B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0319465B2 JPH0319465B2 JP57206500A JP20650082A JPH0319465B2 JP H0319465 B2 JPH0319465 B2 JP H0319465B2 JP 57206500 A JP57206500 A JP 57206500A JP 20650082 A JP20650082 A JP 20650082A JP H0319465 B2 JPH0319465 B2 JP H0319465B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fluidized bed
- radiant
- heating
- radiant section
- section
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
- F24H1/22—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating
- F24H1/40—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water tube or tubes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
- Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は石油精製、石油化学装置、石炭液化装
置のプロセス流体を加熱する管式加熱炉に関する
ものである。
置のプロセス流体を加熱する管式加熱炉に関する
ものである。
従来、この種の管式加熱炉としては、バーナを
備えた燃焼室内に輻射部加熱管を多数配列させた
輻射伝熱部と、加熱管を多数千鳥状に配列させた
対流伝熱部とを組み合わせ、対流伝熱部の加熱管
に導入された被加熱流体を、対流伝熱部で予熱し
た後、輻射伝熱部の加熱管内に導入させて燃焼ガ
スにより所定の温度まで加熱し外部へ取り出すう
ようにしたものが一般的である。
備えた燃焼室内に輻射部加熱管を多数配列させた
輻射伝熱部と、加熱管を多数千鳥状に配列させた
対流伝熱部とを組み合わせ、対流伝熱部の加熱管
に導入された被加熱流体を、対流伝熱部で予熱し
た後、輻射伝熱部の加熱管内に導入させて燃焼ガ
スにより所定の温度まで加熱し外部へ取り出すう
ようにしたものが一般的である。
しかし、かかる構成では、バーナによる火炎が
輻射部加熱管に当らないように該輻射部加熱管の
配管には充分に配慮されるが、輻射伝熱部が燃焼
室内に形成されることから、輻射伝熱部が局部的
にオーバーヒートとなり易い欠点があつた。又、
燃料としては、ガス燃料、軽重質油燃料と限定さ
れており、石炭、残渣油等は使用できなかつた。
輻射部加熱管に当らないように該輻射部加熱管の
配管には充分に配慮されるが、輻射伝熱部が燃焼
室内に形成されることから、輻射伝熱部が局部的
にオーバーヒートとなり易い欠点があつた。又、
燃料としては、ガス燃料、軽重質油燃料と限定さ
れており、石炭、残渣油等は使用できなかつた。
かかる従来方式の欠点を解消するものとして、
最近、流動層燃焼器の上部に輻射部を接続し、該
輻射部の下流側に対流部を接続し、且つ上記流動
層燃焼器と輻射部との接続部を、輻射部内の加熱
管の対峙間隔よりも狭小に絞り、流動層燃焼器内
で生じた燃焼ガスを絞り部を通して輻射部内に流
入させ、輻射部内の側壁に沿つて配された加熱管
に導かれる加熱流体を輻射伝熱で加熱させるよう
にした構成のものが提案されている。
最近、流動層燃焼器の上部に輻射部を接続し、該
輻射部の下流側に対流部を接続し、且つ上記流動
層燃焼器と輻射部との接続部を、輻射部内の加熱
管の対峙間隔よりも狭小に絞り、流動層燃焼器内
で生じた燃焼ガスを絞り部を通して輻射部内に流
入させ、輻射部内の側壁に沿つて配された加熱管
に導かれる加熱流体を輻射伝熱で加熱させるよう
にした構成のものが提案されている。
この構成のものは、輻射部での加熱が主として
加熱管の片側からの輻射により行われるもので、
加熱管付近の燃焼ガス流速が小さい為、前記炉に
は最適のものであるが、加熱管の両側からの輻射
により加熱する形式の炉（側壁から離して加熱管
を燃焼ガス流路内に配した炉）には、流動層燃焼
器からのダクトを含んだ高速の燃焼ガスにより損
耗が著しくなる問題があり、高価な管材料を必要
とする為、前述した構成を採用できなかつた。
加熱管の片側からの輻射により行われるもので、
加熱管付近の燃焼ガス流速が小さい為、前記炉に
は最適のものであるが、加熱管の両側からの輻射
により加熱する形式の炉（側壁から離して加熱管
を燃焼ガス流路内に配した炉）には、流動層燃焼
器からのダクトを含んだ高速の燃焼ガスにより損
耗が著しくなる問題があり、高価な管材料を必要
とする為、前述した構成を採用できなかつた。
本発明は、加熱管の両側から加熱できるように
して両側加熱方式の炉において流動層燃焼を使用
できるようにし、熱効率の向上、低い建屋内に納
められるようにすることを目的としてなしたもの
である。
して両側加熱方式の炉において流動層燃焼を使用
できるようにし、熱効率の向上、低い建屋内に納
められるようにすることを目的としてなしたもの
である。
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。
る。
本発明の管式加熱炉は、基本的には流動層燃焼
器１と輻射部２，３を別個に設け、これらを水平
ダクト４で接続し、流動層燃焼器１で発生した熱
風を水平ダクト４で輻射部２，３に送込み、該輻
射部２，３内の加熱管を前記流動層燃焼器１から
の燃焼ガスにより加熱させるようにする。
器１と輻射部２，３を別個に設け、これらを水平
ダクト４で接続し、流動層燃焼器１で発生した熱
風を水平ダクト４で輻射部２，３に送込み、該輻
射部２，３内の加熱管を前記流動層燃焼器１から
の燃焼ガスにより加熱させるようにする。
詳述すると、加熱炉の一側に設ける流動層燃焼
器１は、下部一端に燃焼用空気の流入口を有する
狭幅で且つ奥行の長い燃焼器本体５の上下方向の
中間位置に、水平に配した分散板６上にたとえば
硅砂等の流動媒体７を堆積させてなる流動層８を
設け、燃焼用空気が分散板６を通り流動層８に導
かれるようにし、且つ上記流動層８よりも高い位
置の側壁には、燃料としての石炭を供給させるた
めの給炭口９を第２図に示す如く奥行方向に多数
設けると共に、各給炭口９に図示しない石炭ホツ
パーからの石炭を送入させる給炭器（図示せず）
をそれぞれ設け、更に流動層８の奥行方向へ向け
て起動用バーナ１０を設け、流動層８上に供給さ
れる石炭を点火させるようにしてある。
器１は、下部一端に燃焼用空気の流入口を有する
狭幅で且つ奥行の長い燃焼器本体５の上下方向の
中間位置に、水平に配した分散板６上にたとえば
硅砂等の流動媒体７を堆積させてなる流動層８を
設け、燃焼用空気が分散板６を通り流動層８に導
かれるようにし、且つ上記流動層８よりも高い位
置の側壁には、燃料としての石炭を供給させるた
めの給炭口９を第２図に示す如く奥行方向に多数
設けると共に、各給炭口９に図示しない石炭ホツ
パーからの石炭を送入させる給炭器（図示せず）
をそれぞれ設け、更に流動層８の奥行方向へ向け
て起動用バーナ１０を設け、流動層８上に供給さ
れる石炭を点火させるようにしてある。
輻射部２と３は、流動層燃焼器１の横に前記水
平ダクト４より下方に設けてある。各輻射部２，
３には、第２図や第３図に示す如く互に同数に区
分した加熱管１１ａ，１２ａ、１１ｂ，１２ｂ、
１１ｃ，１２ｃ、１１ｄ，１２ｅ、１１ｆ，１２
ｆ、１１ｇ，１２ｇ、１１ｈ，１２ｈを各々縦方
向に前記輻射部２，３の側壁から離して螺旋状に
配し、輻射部３の各加熱管１２ａ〜１２ｈの各下
端はプロセス流体の供給管にそれぞれ接続して流
体が下方から上方へと導かれるようにすると共
に、上記各加熱管１２ａ〜１２ｈの流体出口側
は、輻射部２の各加熱管１１ａ〜１１ｈの流体入
口側である各下端に各々接続し、且つ各加熱管１
１ａ〜１１ｈの各流体出口側は流体排出管に各々
接続させるようにし、輻射部２と３とは隔壁１３
で区画され、輻射部２とその上流側の流動層燃焼
器１とは隔壁１４で区画し、流動層燃焼器１内か
らの燃焼ガスが、輻射部２及び輻射部３に入り、
各加熱管１１ａ〜１１ｈ，１２ａ〜１２ｈに一様
に接触して加熱させるようにしてある。
平ダクト４より下方に設けてある。各輻射部２，
３には、第２図や第３図に示す如く互に同数に区
分した加熱管１１ａ，１２ａ、１１ｂ，１２ｂ、
１１ｃ，１２ｃ、１１ｄ，１２ｅ、１１ｆ，１２
ｆ、１１ｇ，１２ｇ、１１ｈ，１２ｈを各々縦方
向に前記輻射部２，３の側壁から離して螺旋状に
配し、輻射部３の各加熱管１２ａ〜１２ｈの各下
端はプロセス流体の供給管にそれぞれ接続して流
体が下方から上方へと導かれるようにすると共
に、上記各加熱管１２ａ〜１２ｈの流体出口側
は、輻射部２の各加熱管１１ａ〜１１ｈの流体入
口側である各下端に各々接続し、且つ各加熱管１
１ａ〜１１ｈの各流体出口側は流体排出管に各々
接続させるようにし、輻射部２と３とは隔壁１３
で区画され、輻射部２とその上流側の流動層燃焼
器１とは隔壁１４で区画し、流動層燃焼器１内か
らの燃焼ガスが、輻射部２及び輻射部３に入り、
各加熱管１１ａ〜１１ｈ，１２ａ〜１２ｈに一様
に接触して加熱させるようにしてある。
上記輻射部２，３の各下方、すなわち、下流側
には、図示しない加熱管を多数千鳥状に配列させ
た廃熱回収の為の対流部１５，１６があり、該両
対流部１５，１６の下流側には、前記各輻射部
２，３への燃焼ガス導入量を調整する為のダンパ
２２，２３、及びガス出口１７，１８がある。
には、図示しない加熱管を多数千鳥状に配列させ
た廃熱回収の為の対流部１５，１６があり、該両
対流部１５，１６の下流側には、前記各輻射部
２，３への燃焼ガス導入量を調整する為のダンパ
２２，２３、及びガス出口１７，１８がある。
１９は、流動層燃焼器１のほかに、加熱炉内に
設置した流動層燃焼器で該流動層燃焼器１９から
の燃焼ガスも水平ダクト４で輻射部２，３に入る
ようにしてある。２０は流動層燃焼器１内へ加圧
されて入つた燃焼用空気が上向きに流れるように
設けたダクト、２１は該ダクト２０内に設けた前
記流動層燃焼器１への燃焼用空気量を調整する為
のダンパである。
設置した流動層燃焼器で該流動層燃焼器１９から
の燃焼ガスも水平ダクト４で輻射部２，３に入る
ようにしてある。２０は流動層燃焼器１内へ加圧
されて入つた燃焼用空気が上向きに流れるように
設けたダクト、２１は該ダクト２０内に設けた前
記流動層燃焼器１への燃焼用空気量を調整する為
のダンパである。
上記構成としてあるので、加圧された燃焼用空
気が供給入口より流入されると、入口側のダクト
２０を通り分散板６から流動層８に導かれ、流動
媒体７を流動させ始める。次に、起動用バーナ１
０を点火させると、バーナ１０に近い流動層８の
部分が加熱されて所定の温度に達した後、石炭を
給炭口９より供給すると、燃焼を開始する。次い
で、隣りのダンパ２１を開けて流動媒体を流動化
さて、且つ対応する給炭口９より石炭を供給する
と、隣りの熱で加熱される。以後、同様に順次流
動層８の奥行方向の中央部側のダンパ２１を開け
且つ石炭を供給して燃焼させる。この燃焼ガス
は、流動層燃焼器１の上方へ流れた後、水平ダク
ト４を通つて輻射部２と輻射部３に入る。
気が供給入口より流入されると、入口側のダクト
２０を通り分散板６から流動層８に導かれ、流動
媒体７を流動させ始める。次に、起動用バーナ１
０を点火させると、バーナ１０に近い流動層８の
部分が加熱されて所定の温度に達した後、石炭を
給炭口９より供給すると、燃焼を開始する。次い
で、隣りのダンパ２１を開けて流動媒体を流動化
さて、且つ対応する給炭口９より石炭を供給する
と、隣りの熱で加熱される。以後、同様に順次流
動層８の奥行方向の中央部側のダンパ２１を開け
且つ石炭を供給して燃焼させる。この燃焼ガス
は、流動層燃焼器１の上方へ流れた後、水平ダク
ト４を通つて輻射部２と輻射部３に入る。
輻射部２，３の上部に入つた上記燃焼ガスは、
下方にガス出口１７，１８があるため下向きに流
れ且つダンパ２２，２３開閉量を調節されること
により輻射部３側を低温側、輻射部２側を高温側
とするようにふり分けられて流される。
下方にガス出口１７，１８があるため下向きに流
れ且つダンパ２２，２３開閉量を調節されること
により輻射部３側を低温側、輻射部２側を高温側
とするようにふり分けられて流される。
輻射部２には、数本の加熱管１１ａ〜１１ｂが
縦方向に螺旋状に配してあり、又、輻射部３には
前記加熱管１１ａ〜１１ｈに接続する加熱管１２
ａ〜１２ｈが配してあるので、輻射部３の加熱管
１２ａ〜１２ｈを通り輻射部２の加熱管１１ａ〜
１１ｈに導かれる被加熱流体としてのプロセス流
体は前記輻射部３で前記燃焼ガスにより加熱管１
２ａ〜１２ｈの全周から均一に加熱された後、更
に輻射部２で前記燃焼ガスにより加熱管１１ａ〜
１１ｈの全周から均一に加熱されて外部へ取り出
される。一方、輻射部２，３で放熱したガスは、
対流部１５，１６で更に図示しない加熱管に放熱
して前記加熱管１２ａ〜１２ｈに導入されるプロ
セス流体を予熱した後、ガス出口１７，１８から
放出され、図示しない集塵器に導かれて集塵さ
れ、大気へと放出されることになる。
縦方向に螺旋状に配してあり、又、輻射部３には
前記加熱管１１ａ〜１１ｈに接続する加熱管１２
ａ〜１２ｈが配してあるので、輻射部３の加熱管
１２ａ〜１２ｈを通り輻射部２の加熱管１１ａ〜
１１ｈに導かれる被加熱流体としてのプロセス流
体は前記輻射部３で前記燃焼ガスにより加熱管１
２ａ〜１２ｈの全周から均一に加熱された後、更
に輻射部２で前記燃焼ガスにより加熱管１１ａ〜
１１ｈの全周から均一に加熱されて外部へ取り出
される。一方、輻射部２，３で放熱したガスは、
対流部１５，１６で更に図示しない加熱管に放熱
して前記加熱管１２ａ〜１２ｈに導入されるプロ
セス流体を予熱した後、ガス出口１７，１８から
放出され、図示しない集塵器に導かれて集塵さ
れ、大気へと放出されることになる。
本発明においては、輻射部２，３の加熱管１１
ａ〜１１ｈ，１２ａ〜１２ｈの加熱を、流動層燃
焼器１から水平ダクト４を経て導いた燃焼ガスを
下方に導くことにより、その温度分布及び流速に
均一化を図りつつ加熱管１１ａ〜１１ｈ，１２ａ
〜１２ｈの全周から均一に行うようにしてあるの
で、輻射部２，３でのオーバーヒートを防ぐこと
ができると共に効率良くプロセス流体を加熱する
ことができる。
ａ〜１１ｈ，１２ａ〜１２ｈの加熱を、流動層燃
焼器１から水平ダクト４を経て導いた燃焼ガスを
下方に導くことにより、その温度分布及び流速に
均一化を図りつつ加熱管１１ａ〜１１ｈ，１２ａ
〜１２ｈの全周から均一に行うようにしてあるの
で、輻射部２，３でのオーバーヒートを防ぐこと
ができると共に効率良くプロセス流体を加熱する
ことができる。
更に、本発明においては流動層で発生した燃焼
ガスを輻射部２，３にふり分けて導入でき且つそ
の導入量を調整できるので、輻射部３でプロセス
流体を反応温度域付近まで急激に加熱した後、輻
射部２で穏やかに加熱することができ、副反応や
コーキングを発生することなく必要な反応だけを
安定して促進することができる。
ガスを輻射部２，３にふり分けて導入でき且つそ
の導入量を調整できるので、輻射部３でプロセス
流体を反応温度域付近まで急激に加熱した後、輻
射部２で穏やかに加熱することができ、副反応や
コーキングを発生することなく必要な反応だけを
安定して促進することができる。
なお、流動層８の流動媒体７は、少しずつ燃焼
ガスに同伴して減少するので、定期的に供給装置
により流動媒体７の補給を行うようにしてあるこ
と、燃焼用空気を吹き込み流動層を流動化させバ
ーナ１０で所定温度まで加熱する場合を示した
が、高温空気を吹き込んで流動化させるようにす
ることも可能であること、輻射部２，３の加熱管
の数は図示以外の数でもよいこと、その他本発明
の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得る
ことは勿論である。
ガスに同伴して減少するので、定期的に供給装置
により流動媒体７の補給を行うようにしてあるこ
と、燃焼用空気を吹き込み流動層を流動化させバ
ーナ１０で所定温度まで加熱する場合を示した
が、高温空気を吹き込んで流動化させるようにす
ることも可能であること、輻射部２，３の加熱管
の数は図示以外の数でもよいこと、その他本発明
の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得る
ことは勿論である。
以上述べた如く、本発明の管式加熱炉によれば
流動層加熱部と輻射部を別個に設けて水平ダクト
で接続し、流動層で発生した燃焼ガスを水平ダク
トを通して各輻射部の下方に導くことにより、そ
の温度分布及び流速の均一化を図り、加熱管の全
周から均一に加熱するようにしているので、両側
加熱の炉にも流動層燃焼が使用でき、効率よくプ
ロセス流体を加熱することができる。更に、流動
層で発生した燃焼ガスを各輻射部にふり分けて導
入でき且つその導入量を調整できるので、プロセ
ス流体を所定の輻射部で反応温度域付近まで急激
に加熱した後、別の輻射部で穏やかに加熱するこ
とができ、副反応やコーキングを発生することな
く必要な反応だけを安定して促進することができ
る、又、流動層燃焼部の上部に輻射部を設ける形
式に比して全体の高さを低くでき、低い建屋内に
納めることができる、等の優れた効果を奏し得
る。
流動層加熱部と輻射部を別個に設けて水平ダクト
で接続し、流動層で発生した燃焼ガスを水平ダク
トを通して各輻射部の下方に導くことにより、そ
の温度分布及び流速の均一化を図り、加熱管の全
周から均一に加熱するようにしているので、両側
加熱の炉にも流動層燃焼が使用でき、効率よくプ
ロセス流体を加熱することができる。更に、流動
層で発生した燃焼ガスを各輻射部にふり分けて導
入でき且つその導入量を調整できるので、プロセ
ス流体を所定の輻射部で反応温度域付近まで急激
に加熱した後、別の輻射部で穏やかに加熱するこ
とができ、副反応やコーキングを発生することな
く必要な反応だけを安定して促進することができ
る、又、流動層燃焼部の上部に輻射部を設ける形
式に比して全体の高さを低くでき、低い建屋内に
納めることができる、等の優れた効果を奏し得
る。
第１図は本発明の管式加熱炉の切断正面図、第
２図は第１図のＡ−Ａ方向よりの切断側面図、第
３図は第１図のＢ−Ｂ方向よりの平面図である。 １は流動層燃焼器、２，３は輻射部、４は水平
ダクト、６は分散板、７は流動媒体、８は流動
層、１０は起動用バーナ、１１ａ〜１１ｈ，１２
ａ〜１２ｈは加熱管、１５，１６は対流部、１
７，１８はガス出口、２２，２３はダンパを示
す。
２図は第１図のＡ−Ａ方向よりの切断側面図、第
３図は第１図のＢ−Ｂ方向よりの平面図である。 １は流動層燃焼器、２，３は輻射部、４は水平
ダクト、６は分散板、７は流動媒体、８は流動
層、１０は起動用バーナ、１１ａ〜１１ｈ，１２
ａ〜１２ｈは加熱管、１５，１６は対流部、１
７，１８はガス出口、２２，２３はダンパを示
す。
Claims (1)
- １ 石油精製設備、石油化学装置、石炭液化装置
等のプロセス流体を加熱する管式加熱炉におい
て、流動層を有し該流動層へ供給する燃料を燃焼
させるようにした流動層燃焼器の側方に、相互上
部間を連通させた状態で区画され且つ下部にガス
出口を備えた燃焼ガス導入量を調整可能な複数の
輻射部を並設し、該各輻射部の内部に側壁から所
要の間隔を隔てて加熱管を配設すると共に該各加
熱管同士を各輻射部を順次わたるよう接続し、前
記流動層燃焼器上部と該流動層燃焼器に隣接する
輻射部上部とを水平ダクトを介して接続したこと
を特徴とする管式加熱炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20650082A JPS5995332A (ja) | 1982-11-25 | 1982-11-25 | 管式加熱炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20650082A JPS5995332A (ja) | 1982-11-25 | 1982-11-25 | 管式加熱炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5995332A JPS5995332A (ja) | 1984-06-01 |
| JPH0319465B2 true JPH0319465B2 (ja) | 1991-03-15 |
Family
ID=16524394
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20650082A Granted JPS5995332A (ja) | 1982-11-25 | 1982-11-25 | 管式加熱炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5995332A (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5668708A (en) * | 1979-11-08 | 1981-06-09 | Babcock Hitachi Kk | Method of starting fluidized boiler |
| US4457289A (en) * | 1982-04-20 | 1984-07-03 | York-Shipley, Inc. | Fast fluidized bed reactor and method of operating the reactor |
-
1982
- 1982-11-25 JP JP20650082A patent/JPS5995332A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5995332A (ja) | 1984-06-01 |
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