JPH063282B2 - 床内熱交換管のための支持構造体 - Google Patents
床内熱交換管のための支持構造体Info
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- JPH063282B2 JPH063282B2 JP1074143A JP7414389A JPH063282B2 JP H063282 B2 JPH063282 B2 JP H063282B2 JP 1074143 A JP1074143 A JP 1074143A JP 7414389 A JP7414389 A JP 7414389A JP H063282 B2 JPH063282 B2 JP H063282B2
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- Japan
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- fluidized bed
- heat exchange
- support
- furnace wall
- furnace
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
- B01J8/1836—Heating and cooling the reactor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B31/00—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements or dispositions of combustion apparatus
- F22B31/0007—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements or dispositions of combustion apparatus with combustion in a fluidized bed
- F22B31/0015—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements or dispositions of combustion apparatus with combustion in a fluidized bed for boilers of the water tube type
- F22B31/003—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements or dispositions of combustion apparatus with combustion in a fluidized bed for boilers of the water tube type with tubes surrounding the bed or with water tube wall partitions
- F22B31/0038—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements or dispositions of combustion apparatus with combustion in a fluidized bed for boilers of the water tube type with tubes surrounding the bed or with water tube wall partitions with tubes in the bed
-
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- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/00008—Controlling the process
- B01J2208/00017—Controlling the temperature
- B01J2208/00106—Controlling the temperature by indirect heat exchange
- B01J2208/00115—Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements inside the bed of solid particles
- B01J2208/00132—Tubes
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- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、流動床式ボイラー（炉）に関し、特に、流動
床式ボイラーの側壁に組込まれたヘッダーによって支持
されるように該ヘッダーの上面を覆うようにして延長さ
せた複数の支持管から成る熱交換管支持構造体に関す
る。
床式ボイラーの側壁に組込まれたヘッダーによって支持
されるように該ヘッダーの上面を覆うようにして延長さ
せた複数の支持管から成る熱交換管支持構造体に関す
る。
従来の技術 流動床式ボイラー内の熱交換管を支持するための手段と
しては、いろいろな装置が開発されている。その１つ
は、熱交換器を構成する複数の水平な熱交換管の底部を
支持する機械的支持部材と、該機械的支持部材を吊すた
めの吊り支持管とから成る支持構造体である。
しては、いろいろな装置が開発されている。その１つ
は、熱交換器を構成する複数の水平な熱交換管の底部を
支持する機械的支持部材と、該機械的支持部材を吊すた
めの吊り支持管とから成る支持構造体である。
このような熱交換器の水平配置の熱交換管を吊すための
垂直支持管は例えば米国特許第２，８９３，６９８号及
び４，３５６，７９５号等により周知である。又、熱交
換管を支持するために流動床の底壁から立ち上がらせた
管状コラムを使用することが、米国特許第４，４６６，
３８５号に開示されている。
垂直支持管は例えば米国特許第２，８９３，６９８号及
び４，３５６，７９５号等により周知である。又、熱交
換管を支持するために流動床の底壁から立ち上がらせた
管状コラムを使用することが、米国特許第４，４６６，
３８５号に開示されている。
又、米国特許第４，４４４，１５４号は、流動床ボイラ
ーの底壁によって支持し、該底壁から立ち上がらせた垂
直水冷管によって水平熱交換管を支持するように構成し
た流動床式ボイラーを開示している。米国特許第４，５
５３，５０２号及び４，５８９，６１８号は、熱交換管
をそれらのヘッダーによって支持させることを開示して
いる。
ーの底壁によって支持し、該底壁から立ち上がらせた垂
直水冷管によって水平熱交換管を支持するように構成し
た流動床式ボイラーを開示している。米国特許第４，５
５３，５０２号及び４，５８９，６１８号は、熱交換管
をそれらのヘッダーによって支持させることを開示して
いる。
更に、米国特許第３，９２９，１８９号は、熱交換管を
支持するために垂直バーを使用することを、米国特許第
４，１００，８８９号は、水平熱交換管を垂直支持管に
クランプすることにより支持することをそれぞれ開示し
ている。
支持するために垂直バーを使用することを、米国特許第
４，１００，８８９号は、水平熱交換管を垂直支持管に
クランプすることにより支持することをそれぞれ開示し
ている。
発明の概要 本発明は、流動床式ボイラー（「炉」とも称する）の水
平熱交換管を支持するための手段として、流動床式ボイ
ラーの水冷炉壁内の中間ヘッダーによって支持されるよ
うに炉壁内中間ヘッダーの上面を覆うようにして延長さ
せた水冷支持管（管内を通る水又はその他の流体によっ
て冷却される管）を利用する。ただし、水冷（内部を通
る水又はその他の流体によって冷却）されない炉壁を有
する流動床式ボイラーの場合は、ヘッダーの代わりにパ
イプ等の管状支持部材を用いることができる。
平熱交換管を支持するための手段として、流動床式ボイ
ラーの水冷炉壁内の中間ヘッダーによって支持されるよ
うに炉壁内中間ヘッダーの上面を覆うようにして延長さ
せた水冷支持管（管内を通る水又はその他の流体によっ
て冷却される管）を利用する。ただし、水冷（内部を通
る水又はその他の流体によって冷却）されない炉壁を有
する流動床式ボイラーの場合は、ヘッダーの代わりにパ
イプ等の管状支持部材を用いることができる。
本発明によれば、水冷支持管をボイラー（炉）の自由空
間領域の下の流動床領域内へ突入させて流動床内の熱交
換管の複数の水平な熱交換管を支持する構成とする。水
冷支持管と熱交換管の中を通る流体の温度差によって生
じる、水冷支持管と熱交換管との間の相対移動を吸収す
るようなクランプ又はその他の周知の手段によって、熱
交換管を水冷支持管に固定し、熱交換管を支持させる。
間領域の下の流動床領域内へ突入させて流動床内の熱交
換管の複数の水平な熱交換管を支持する構成とする。水
冷支持管と熱交換管の中を通る流体の温度差によって生
じる、水冷支持管と熱交換管との間の相対移動を吸収す
るようなクランプ又はその他の周知の手段によって、熱
交換管を水冷支持管に固定し、熱交換管を支持させる。
作用 かくして、熱交換管は、水冷支持管を介して炉壁内中間
ヘッダーによって支持され、中間ヘッダーは、炉壁及び
その支持体によって支持される。この支持構造は、炉の
自由空間領域を通って上昇する高温の燃焼生成ガスの流
れから離隔させて配置した水冷支持管によって熱交換管
を流動床内に配置することを可能とする。水冷支持管を
炉壁内中間ヘッダーの上面を覆うようにして延長させる
ことにより、荷重を簡単なしかも効果的な態様で炉壁に
転嫁するとともに、水冷支持管の全長のうち炉の自由空
間領域内へ突出する部分を短くし、それによって自由空
間領域内の燃焼生成ガスの温度を高いレベルに維持する
ことができる。このような水冷支持管の使用は、又、そ
の作動状態により確実に予測することができるという点
でも上述したような機械的支持構造部材により好まし
い。
ヘッダーによって支持され、中間ヘッダーは、炉壁及び
その支持体によって支持される。この支持構造は、炉の
自由空間領域を通って上昇する高温の燃焼生成ガスの流
れから離隔させて配置した水冷支持管によって熱交換管
を流動床内に配置することを可能とする。水冷支持管を
炉壁内中間ヘッダーの上面を覆うようにして延長させる
ことにより、荷重を簡単なしかも効果的な態様で炉壁に
転嫁するとともに、水冷支持管の全長のうち炉の自由空
間領域内へ突出する部分を短くし、それによって自由空
間領域内の燃焼生成ガスの温度を高いレベルに維持する
ことができる。このような水冷支持管の使用は、又、そ
の作動状態により確実に予測することができるという点
でも上述したような機械的支持構造部材により好まし
い。
実施例 図を参照して説明すると、本発明の支持構造体は、炉１
４を画定する側壁１２を含む直立囲い壁（「炉壁」とも
称する）を有する流動床式ボイラーの床内（流動床領域
３２内に配設された）水平熱交換管１０を支持するため
のものである。
４を画定する側壁１２を含む直立囲い壁（「炉壁」とも
称する）を有する流動床式ボイラーの床内（流動床領域
３２内に配設された）水平熱交換管１０を支持するため
のものである。
側壁１２は、上向き流体経路を構成するように配置され
た上向きに延長した複数の平行な水冷管（管内を通る水
又はその他の流体によって冷却される管）１６と、互い
に隣接した管１６と１６の間に延設され、それらの管に
溶接されて管１６と１６の間の間隙を閉鎖して気密構造
を形成する金属製ウェブ１８とから成る。このように側
壁即ち炉壁１２は、水冷管によって構成されるので、水
冷側壁又は水冷炉壁と称することができる。各管１６の
下端は、炉の入口ヘッダー２０に接続されている。
た上向きに延長した複数の平行な水冷管（管内を通る水
又はその他の流体によって冷却される管）１６と、互い
に隣接した管１６と１６の間に延設され、それらの管に
溶接されて管１６と１６の間の間隙を閉鎖して気密構造
を形成する金属製ウェブ１８とから成る。このように側
壁即ち炉壁１２は、水冷管によって構成されるので、水
冷側壁又は水冷炉壁と称することができる。各管１６の
下端は、炉の入口ヘッダー２０に接続されている。
流動床支持板（「床支持板」又は「空気分配板」とも称
する）２２は、炉１４の底部を横切って延設されてい
る。石炭のような粒状燃料と、粒状の硫黄吸着材が、床
支持板２２の上方に設けられた供給導管２４を通して供
給される。燃焼用空気は、入口ダクト２８を通して床支
持板２２下の充気室２６へ供給される。燃焼用空気は、
充気室２６から床支持板２２の複数の空気孔３０を通し
て上向きに流動床領域（単に「流動床」とも称する）３
２内へ吹上げられる。この空気の流量は、床支持板２２
上の粒状物質を流動化させ、流動床３２を設定するのに
十分な流量とする。
する）２２は、炉１４の底部を横切って延設されてい
る。石炭のような粒状燃料と、粒状の硫黄吸着材が、床
支持板２２の上方に設けられた供給導管２４を通して供
給される。燃焼用空気は、入口ダクト２８を通して床支
持板２２下の充気室２６へ供給される。燃焼用空気は、
充気室２６から床支持板２２の複数の空気孔３０を通し
て上向きに流動床領域（単に「流動床」とも称する）３
２内へ吹上げられる。この空気の流量は、床支持板２２
上の粒状物質を流動化させ、流動床３２を設定するのに
十分な流量とする。
粒状燃料は、流動床３２及びその上方の自由空間領域３
４内で燃料用空気と反応して高温の燃焼生成ガス（単に
「ガス」とも称する）を生成する。このようにして生成
されたガスは、炉１４の自由空間領域３２内を通り、蒸
気発生管及び加熱管（図示せず）と熱交換関係をなして
流出する。
４内で燃料用空気と反応して高温の燃焼生成ガス（単に
「ガス」とも称する）を生成する。このようにして生成
されたガスは、炉１４の自由空間領域３２内を通り、蒸
気発生管及び加熱管（図示せず）と熱交換関係をなして
流出する。
追加の粒状燃料及び未反応の粒状硫黄吸着材が供給管２
４を通して流動床３２へ供給されるにつれて流動床３２
内に使用済み粒状物質が堆積するのを回避するために、
粒状燃料の燃焼によって残された灰及び硫酸化吸着材を
含む、床内の粒状物質の一部を連続的に、又は、周期的
に抽出する必要がある。この目的のために、流動床から
粒状物質がドレン管３６を通って重力により流化し、適
当な弁装置を経て機械的なスクリュー装置又は気送装置
等のコンベヤ手段（図示せず）へ送られ、再循環又は廃
棄処分のために移送される。
４を通して流動床３２へ供給されるにつれて流動床３２
内に使用済み粒状物質が堆積するのを回避するために、
粒状燃料の燃焼によって残された灰及び硫酸化吸着材を
含む、床内の粒状物質の一部を連続的に、又は、周期的
に抽出する必要がある。この目的のために、流動床から
粒状物質がドレン管３６を通って重力により流化し、適
当な弁装置を経て機械的なスクリュー装置又は気送装置
等のコンベヤ手段（図示せず）へ送られ、再循環又は廃
棄処分のために移送される。
本発明によれば、横方向に間隔をおいて配置した複数の
水冷支持管（単に「支持管」とも称する）３８を水冷炉
壁１２を貫通させ、炉壁内（炉壁に組込まれた）中間ヘ
ッダー４０又は他の管状部材の上面を覆うようにして延
長させ、中間ヘッダー４０又は管状部材によって支持さ
せる。各支持管３８の両端は、通常、それぞれ入口ヘッ
ダー４２及び出口ヘッダー４４に接続し、流動床式ボイ
ラーの流体加熱回路の一部を構成するようにする。炉壁
内中間ヘッダー４０は、流動床３２の上面近くに配置さ
れているので、各支持管３８の極く短い部分だけしか自
由空間領域３４内へ突出しない。従って、炉１４の自由
空間領域３４内を通って上昇する高温の燃焼生成ガス
が、水冷支持管３８によってほとんど冷却されることが
ないので、自由空間領域３４内の燃焼生成ガスの温度を
高いレベルに維持することができる。
水冷支持管（単に「支持管」とも称する）３８を水冷炉
壁１２を貫通させ、炉壁内（炉壁に組込まれた）中間ヘ
ッダー４０又は他の管状部材の上面を覆うようにして延
長させ、中間ヘッダー４０又は管状部材によって支持さ
せる。各支持管３８の両端は、通常、それぞれ入口ヘッ
ダー４２及び出口ヘッダー４４に接続し、流動床式ボイ
ラーの流体加熱回路の一部を構成するようにする。炉壁
内中間ヘッダー４０は、流動床３２の上面近くに配置さ
れているので、各支持管３８の極く短い部分だけしか自
由空間領域３４内へ突出しない。従って、炉１４の自由
空間領域３４内を通って上昇する高温の燃焼生成ガス
が、水冷支持管３８によってほとんど冷却されることが
ないので、自由空間領域３４内の燃焼生成ガスの温度を
高いレベルに維持することができる。
熱交換器４６は、流動床３２内に水平に配置され、両端
においてそれぞれ入口ヘッダー４８及び出口ヘッダー５
０に接続された複数の熱交換管（曲り管）１０から成
る。これらの熱交換管１０は、該熱交換管内を通る流体
の温度と支持管内を通る流体の温度の差によって生じる
両者間の相対移動を吸収するクランプ（図示せず）又は
その他の周知の手段によって支持管３８に固定する。か
くして、熱交換器４６の全重量が支持管３８によって炉
壁内中間ヘッダー４０に伝えられる。中間ヘッダー４０
は、側壁即ち炉壁１２によって支持される。
においてそれぞれ入口ヘッダー４８及び出口ヘッダー５
０に接続された複数の熱交換管（曲り管）１０から成
る。これらの熱交換管１０は、該熱交換管内を通る流体
の温度と支持管内を通る流体の温度の差によって生じる
両者間の相対移動を吸収するクランプ（図示せず）又は
その他の周知の手段によって支持管３８に固定する。か
くして、熱交換器４６の全重量が支持管３８によって炉
壁内中間ヘッダー４０に伝えられる。中間ヘッダー４０
は、側壁即ち炉壁１２によって支持される。
以上、本発明を実施例に関連して説明したが、本発明
は、ここに例示した実施例の構造及び形態に限定された
ものではなく、本発明の精神及び範囲から逸脱すること
なく、いろいろな実施形態が可能であり、いろいろな変
更及び改変を加えることができることを理解されたい。
は、ここに例示した実施例の構造及び形態に限定された
ものではなく、本発明の精神及び範囲から逸脱すること
なく、いろいろな実施形態が可能であり、いろいろな変
更及び改変を加えることができることを理解されたい。
第１図は、本発明の支持構造体の一部断面による概略側
面図である。 第２図は、流動床式ボイラーの炉壁内中間ヘッダーの上
面を覆うようにして延設され、該ヘッダーによって支持
された水冷支持管の部分透視図である。 １０：床内熱交換管 １２：側壁（炉壁） １４：流動床式ボイラー（流動床式炉） １６：上向きに延長した平行管 １８：ウェブ ３２：流動床領域 ３４：自由空間領域 ３８：支持管 ４０：炉壁内中間ヘッダー（管状部材） ４６：熱交換器
面図である。 第２図は、流動床式ボイラーの炉壁内中間ヘッダーの上
面を覆うようにして延設され、該ヘッダーによって支持
された水冷支持管の部分透視図である。 １０：床内熱交換管 １２：側壁（炉壁） １４：流動床式ボイラー（流動床式炉） １６：上向きに延長した平行管 １８：ウェブ ３２：流動床領域 ３４：自由空間領域 ３８：支持管 ４０：炉壁内中間ヘッダー（管状部材） ４６：熱交換器
Claims (2)
- 【請求項１】流動床領域と、該流動床領域の上方に自由
空間領域とを画定する炉壁を有し、該流動床領域と自由
空間領域との間の遷移帯域に近接して該炉壁に設けられ
た管状部材を有する流動床式ボイラーの床内熱交換管の
ための支持構造体であって、 両端を、前記管状部材によって支持されるように、それ
ぞれ前記炉壁を貫通し、該管状部材の上面を覆うように
して延長させた複数の支持管から成り、該各支持管は、
前記流動床領域内に配置された直立部分を有し、少なく
とも１つの前記熱交換管を該直立部分に固定することに
より熱交換管を該支持管によって支持させたことを特徴
とする支持構造体。 - 【請求項２】前記直立部分は、前記炉壁から内方へ傾斜
していることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
支持構造体。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/177,740 US4770128A (en) | 1988-04-05 | 1988-04-05 | Heat exchanger support |
| US177740 | 1993-12-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01312301A JPH01312301A (ja) | 1989-12-18 |
| JPH063282B2 true JPH063282B2 (ja) | 1994-01-12 |
Family
ID=22649808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1074143A Expired - Lifetime JPH063282B2 (ja) | 1988-04-05 | 1989-03-28 | 床内熱交換管のための支持構造体 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4770128A (ja) |
| EP (1) | EP0336644B1 (ja) |
| JP (1) | JPH063282B2 (ja) |
| CA (1) | CA1270480A (ja) |
| DE (1) | DE68903187T2 (ja) |
| ES (1) | ES2035551T3 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USD359117S (en) | 1990-05-07 | 1995-06-06 | Abb Carbon Ab | Tubing assembly unit for boilers for use in connection with combustion on pressurized fluidizied beds |
| USD358879S (en) | 1990-05-07 | 1995-05-30 | Abb Carbon Ab | Tubing assembly unit for boilers for use in connection with combustion on pressurized fluidized beds |
| USD353666S (en) | 1990-05-08 | 1994-12-20 | Abb Carbon Ab | Tubing assembly unit for boilers for use in connection with combustion on pressurized fluidized beds |
| US5427655A (en) * | 1990-11-29 | 1995-06-27 | Stone & Webster Engineering Corp. | High capacity rapid quench boiler |
| JP2767546B2 (ja) * | 1994-04-11 | 1998-06-18 | 川崎重工業株式会社 | 流動層内伝熱管の補強方法及び装置 |
| US5501181A (en) * | 1994-09-08 | 1996-03-26 | The Babcock & Wilcox Company | Spiral furnace support tube strap |
| CN109323277A (zh) * | 2017-07-31 | 2019-02-12 | 上海明华电力技术工程有限公司 | 用于炉排的回热型冷却系统 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3648666A (en) * | 1970-10-08 | 1972-03-14 | Foster Wheeler Corp | Steam boilers |
| US4245588A (en) * | 1979-01-16 | 1981-01-20 | Foster Wheeler Energy Corporation | Vapor generating system having a division wall penetrating a furnace boundary wall formed in part by angularly extending fluid flow tubes |
| CH652190A5 (de) * | 1981-04-23 | 1985-10-31 | Sulzer Ag | Dampferzeuger mit wirbelschichtfeuerung. |
| US4607690A (en) * | 1985-11-29 | 1986-08-26 | Foster Wheeler Energy Corporation | Tube and support system for a heat exchanger |
| US4753197A (en) * | 1987-12-10 | 1988-06-28 | The Babcock & Wilcox Company | Tube support |
-
1988
- 1988-04-05 US US07/177,740 patent/US4770128A/en not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-02-22 CA CA000591773A patent/CA1270480A/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-03-28 JP JP1074143A patent/JPH063282B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1989-03-30 DE DE8989303151T patent/DE68903187T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-03-30 EP EP89303151A patent/EP0336644B1/en not_active Expired
- 1989-03-30 ES ES198989303151T patent/ES2035551T3/es not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2035551T3 (es) | 1993-04-16 |
| CA1270480A (en) | 1990-06-19 |
| DE68903187T2 (de) | 1993-03-18 |
| EP0336644A1 (en) | 1989-10-11 |
| JPH01312301A (ja) | 1989-12-18 |
| US4770128A (en) | 1988-09-13 |
| EP0336644B1 (en) | 1992-10-14 |
| DE68903187D1 (de) | 1992-11-19 |
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