JPH11182802A - 外部稠密流動層を有するボイラ - Google Patents
外部稠密流動層を有するボイラInfo
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- JPH11182802A JPH11182802A JP10231038A JP23103898A JPH11182802A JP H11182802 A JPH11182802 A JP H11182802A JP 10231038 A JP10231038 A JP 10231038A JP 23103898 A JP23103898 A JP 23103898A JP H11182802 A JPH11182802 A JP H11182802A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
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- 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
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 構造が単純で、信頼性が高い外部稠密流動層
を備えたボイラを提供する。 【解決手段】 本発明は、循環流動層ハースと、ハース
から抽出した煙道ガスおよび固体を分離する分離部材
と、前記分離部材の固体流出口と前記ハースの基部との
間にある外部稠密流動層とを備え、外部稠密流動層が、
蒸発対象冷却流体が循環する第一の熱交換器を含むボイ
ラであり、第一の熱交換器の流出口は、ハース内に配設
した第二の熱交換器に接続してある。
を備えたボイラを提供する。 【解決手段】 本発明は、循環流動層ハースと、ハース
から抽出した煙道ガスおよび固体を分離する分離部材
と、前記分離部材の固体流出口と前記ハースの基部との
間にある外部稠密流動層とを備え、外部稠密流動層が、
蒸発対象冷却流体が循環する第一の熱交換器を含むボイ
ラであり、第一の熱交換器の流出口は、ハース内に配設
した第二の熱交換器に接続してある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、外部稠密流動層に
埋設した蒸発器を含むボイラに関する。
埋設した蒸発器を含むボイラに関する。
【０００２】
【従来の技術】このようなボイラは、特に水のエマルジ
ョン（液相および蒸気相）が循環する垂直なパイプを壁
部に備え、前記パイプの基部に供給した水を蒸発させる
ことによりエマルジョンを生成する循環流動層ハース(h
earth)と、ハースで流動化させた煙道ガスおよび固体粒
子をハースの上部で回収し、前記煙道ガスおよび前記固
体粒子をそれぞれ対応する２つの異なるダクトに導く分
離部材（一般にはサイクロン）と、先ず分離部材の粒子
ダクトに接続し、続いてハースの基部に接続した外部流
動層であって、水である場合が多い蒸発対象冷却流体に
粒子から熱を伝達する熱交換器を含む外部流動層とを備
えている。
ョン（液相および蒸気相）が循環する垂直なパイプを壁
部に備え、前記パイプの基部に供給した水を蒸発させる
ことによりエマルジョンを生成する循環流動層ハース(h
earth)と、ハースで流動化させた煙道ガスおよび固体粒
子をハースの上部で回収し、前記煙道ガスおよび前記固
体粒子をそれぞれ対応する２つの異なるダクトに導く分
離部材（一般にはサイクロン）と、先ず分離部材の粒子
ダクトに接続し、続いてハースの基部に接続した外部流
動層であって、水である場合が多い蒸発対象冷却流体に
粒子から熱を伝達する熱交換器を含む外部流動層とを備
えている。
【０００３】このような熱交換器は、一般に管のネスト
(nest)の形態になっており、流体は自然に循環するか、
一基または複数基のポンプの助けにより循環する。
(nest)の形態になっており、流体は自然に循環するか、
一基または複数基のポンプの助けにより循環する。
【０００４】自然循環熱交換器は、実現が困難である。
まず、妥当な循環速度で作動するには、管を傾けて配設
する必要がある。熱交換の面積をほぼ一定に保持しよう
とする場合、管を傾斜させると、管が水平になっている
熱交換器よりも熱交換器の高さが高くなる。残念なが
ら、流動層の高さは、流動化の圧力および流動化の安定
性により制限される。前記の高さは４メートルを大幅に
超えることは不可能と考えられ、またいずれの場合も５
メートル以上の高さにはできないものと思われる。第二
に、管内の流速は、「核沸騰からの逸脱（ＤＮＢ）」お
よび層流、すなわち、液体と蒸気との接触を防止するの
に適した流速でなければならない。このような流れによ
り、管の過熱、熱衝撃、および腐食が発生する。必要な
速度を得るには、管の断面が大きく、管の上端のクリア
ランス高さが大きくなければならない。また、始動時
に、蒸発が不活発であるため、高温粒子が十分多量に存
在せず、したがって管内の流速が低く、ＤＮＢが発生す
る恐れがある。
まず、妥当な循環速度で作動するには、管を傾けて配設
する必要がある。熱交換の面積をほぼ一定に保持しよう
とする場合、管を傾斜させると、管が水平になっている
熱交換器よりも熱交換器の高さが高くなる。残念なが
ら、流動層の高さは、流動化の圧力および流動化の安定
性により制限される。前記の高さは４メートルを大幅に
超えることは不可能と考えられ、またいずれの場合も５
メートル以上の高さにはできないものと思われる。第二
に、管内の流速は、「核沸騰からの逸脱（ＤＮＢ）」お
よび層流、すなわち、液体と蒸気との接触を防止するの
に適した流速でなければならない。このような流れによ
り、管の過熱、熱衝撃、および腐食が発生する。必要な
速度を得るには、管の断面が大きく、管の上端のクリア
ランス高さが大きくなければならない。また、始動時
に、蒸発が不活発であるため、高温粒子が十分多量に存
在せず、したがって管内の流速が低く、ＤＮＢが発生す
る恐れがある。
【０００５】補助循環熱交換器を利用すれば、自然循環
熱交換器の問題点を解消することができる。残念なが
ら、補助ポンプはコストが高いうえに故障する恐れがあ
り、ポンプの故障は、ボイラの作動にも悪影響を及ぼ
す。
熱交換器の問題点を解消することができる。残念なが
ら、補助ポンプはコストが高いうえに故障する恐れがあ
り、ポンプの故障は、ボイラの作動にも悪影響を及ぼ
す。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、構造
が単純で、信頼性が高い外部稠密流動層を備えたボイラ
を提供することである。
が単純で、信頼性が高い外部稠密流動層を備えたボイラ
を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、このボ
イラは、循環流動層ハースと、ハースから取り出した煙
道ガスおよび固体を分離する分離部材と、前記分離部材
の固体流出口と前記ハースの基部との間にあり、蒸発対
象冷却流体が循環する第一の熱交換器を含む外部稠密流
動層とを備え、第一の熱交換器の流出口が、ハースに配
置した第二の熱交換器に接続されている。
イラは、循環流動層ハースと、ハースから取り出した煙
道ガスおよび固体を分離する分離部材と、前記分離部材
の固体流出口と前記ハースの基部との間にあり、蒸発対
象冷却流体が循環する第一の熱交換器を含む外部稠密流
動層とを備え、第一の熱交換器の流出口が、ハースに配
置した第二の熱交換器に接続されている。
【０００８】第二の熱交換器を利用すれば、第一の熱交
換器の管内の循環速度を大幅に増大させることができ
る。したがって、自然循環により第一の熱交換器が作動
する場合でも、自然循環を補う管を水平に配置すること
ができ、取り付けに危険をともなうこともない。
換器の管内の循環速度を大幅に増大させることができ
る。したがって、自然循環により第一の熱交換器が作動
する場合でも、自然循環を補う管を水平に配置すること
ができ、取り付けに危険をともなうこともない。
【０００９】第一の熱交換器が、管のネストで構成され
ると都合がよい。
ると都合がよい。
【００１０】管は水平であることが好ましい。
【００１１】さらに、各管には、螺旋状の溝を少なくと
も一本設ける。
も一本設ける。
【００１２】したがって、循環速度を抑えて、管内のＤ
ＮＢを防止することができる。
ＮＢを防止することができる。
【００１３】本ボイラの第一の実施形態において、第二
の熱交換器は、ハースの壁部と一体化された部分になっ
ている。
の熱交換器は、ハースの壁部と一体化された部分になっ
ている。
【００１４】第二の実施形態において、第二の熱交換器
は、ハースに埋設してある。
は、ハースに埋設してある。
【００１５】ハースの壁部を構成する管に溶接した内部
ウェブを「スクリーン延長部」と呼び、ハースが、この
ような内部ウェブを設けた循環流動層であると、本発明
は特に有利である。
ウェブを「スクリーン延長部」と呼び、ハースが、この
ような内部ウェブを設けた循環流動層であると、本発明
は特に有利である。
【００１６】したがって、第三の実施形態において、第
二の熱交換器は、ハースのスクリーン延長部に配設して
ある。
二の熱交換器は、ハースのスクリーン延長部に配設して
ある。
【００１７】添付の図面を参照し、以下に述べるボイラ
の例に関する説明を読めば、本発明の詳細が明らかにな
るであろう。
の例に関する説明を読めば、本発明の詳細が明らかにな
るであろう。
【００１８】図中、同じ要素には同じ参照符号を付して
ある。
ある。
【００１９】
【発明の実施の形態】図１に、本発明を理解する上で必
要となるボイラ構成要素だけを示す。
要となるボイラ構成要素だけを示す。
【００２０】ボイラは、固体粒子の燃焼を維持するハー
ス１を含む。ハース１の上部は、煙道ガスおよび循環粒
子を運ぶ抽出ダクト１２を介して分離部材２に接続され
ている。
ス１を含む。ハース１の上部は、煙道ガスおよび循環粒
子を運ぶ抽出ダクト１２を介して分離部材２に接続され
ている。
【００２１】分離部材２、例えばサイクロンは、その上
部から出ている煙道ダクト２０にガスを導き、外部稠密
流動層３に延びる循環ダクト２３に粒子を導く。循環ダ
クトには、一般にサイホンおよびラギングが設けてあ
る。外部稠密流動層には、第一の熱交換器３Ａが設けて
あり、この熱交換器は、本例の場合、垂直面内を蛇行す
る管のネストの形になっており、したがって管の長尺部
分は水平になっていることが好ましい。第一の熱交換器
３Ａには、流入ダクト３９を介して、蒸発対象である冷
却流体、例えば水などが供給される。熱交換器３の流出
口３０は、第二の熱交換器３Ｂに接続されており、この
熱交換器は、ハース１に接触している。
部から出ている煙道ダクト２０にガスを導き、外部稠密
流動層３に延びる循環ダクト２３に粒子を導く。循環ダ
クトには、一般にサイホンおよびラギングが設けてあ
る。外部稠密流動層には、第一の熱交換器３Ａが設けて
あり、この熱交換器は、本例の場合、垂直面内を蛇行す
る管のネストの形になっており、したがって管の長尺部
分は水平になっていることが好ましい。第一の熱交換器
３Ａには、流入ダクト３９を介して、蒸発対象である冷
却流体、例えば水などが供給される。熱交換器３の流出
口３０は、第二の熱交換器３Ｂに接続されており、この
熱交換器は、ハース１に接触している。
【００２２】ハースの上部本体の壁部が、一体化した一
組の垂直パイプ１Ａとして構成されている場合、図１お
よび図２に示す第二の熱交換器３Ｂの第一の実施形態が
適用できる。この場合、パイプのいずれかが、下端部を
第一の熱交換器３Ａの流出口３０に接続した第二の熱交
換器３Ｂを構成する。本例においては、第一の熱交換器
３Ａに流出口が一つだけしかない点に注意されたい。第
一の熱交換器が管のネストの形になっている場合、当然
ながら、ネストになっている管と同数のパイプ１Ａを第
二の熱交換器３Ｂに設けることができる。
組の垂直パイプ１Ａとして構成されている場合、図１お
よび図２に示す第二の熱交換器３Ｂの第一の実施形態が
適用できる。この場合、パイプのいずれかが、下端部を
第一の熱交換器３Ａの流出口３０に接続した第二の熱交
換器３Ｂを構成する。本例においては、第一の熱交換器
３Ａに流出口が一つだけしかない点に注意されたい。第
一の熱交換器が管のネストの形になっている場合、当然
ながら、ネストになっている管と同数のパイプ１Ａを第
二の熱交換器３Ｂに設けることができる。
【００２３】図３に示す第二の実施形態では、ハースに
使用する壁部の形式にかかわらず、第二の熱交換器３Ｂ
が、前記ハース内に配設した蒸発器になっている。
使用する壁部の形式にかかわらず、第二の熱交換器３Ｂ
が、前記ハース内に配設した蒸発器になっている。
【００２４】本発明は、パイプで構成したハース１に循
環流動層を設けたボイラに適用することができる。ハー
スの壁部の内側に溶接したスクリーン延長部を少なくと
も一つ設けるのが一般的である。スクリーン延長部自体
は、一体化した垂直パイプで構成されている。
環流動層を設けたボイラに適用することができる。ハー
スの壁部の内側に溶接したスクリーン延長部を少なくと
も一つ設けるのが一般的である。スクリーン延長部自体
は、一体化した垂直パイプで構成されている。
【００２５】したがって、第三の実施形態では、第二の
熱交換器３Ｂが、スクリーン延長部のいずれかのパイプ
によって構成され、このパイプの下端部は、第一の熱交
換器３Ａの流出口３０に接続されている。
熱交換器３Ｂが、スクリーン延長部のいずれかのパイプ
によって構成され、このパイプの下端部は、第一の熱交
換器３Ａの流出口３０に接続されている。
【００２６】さらに、第一の熱交換器３Ａを構成する管
に施条してある場合、すなわちこの管の内面に一つまた
は複数の螺旋状の溝が設けてある場合、第一の熱交換器
３Ａの性能はさらに向上する。遠心力が作用する結果、
エマルジョンの蒸気相が管の内部に向かって集中し、Ｄ
ＮＢを防止する。
に施条してある場合、すなわちこの管の内面に一つまた
は複数の螺旋状の溝が設けてある場合、第一の熱交換器
３Ａの性能はさらに向上する。遠心力が作用する結果、
エマルジョンの蒸気相が管の内部に向かって集中し、Ｄ
ＮＢを防止する。
【００２７】本発明が、自然循環の第一の熱交換器を目
的とするものであることは当然である。しかし、補助循
環熱交換器を設ける場合、本発明によれば、補助ポンプ
が必要とする動力を大幅に削減することが可能であり、
これに対応してコストおよび消費電力を削減することが
可能である。
的とするものであることは当然である。しかし、補助循
環熱交換器を設ける場合、本発明によれば、補助ポンプ
が必要とする動力を大幅に削減することが可能であり、
これに対応してコストおよび消費電力を削減することが
可能である。
【００２８】上記実施形態は、例として示したものであ
り、当業者には、本発明が様々な方法、例えばいずれか
の手段を同等な手段と交換することによって実施できる
ことが理解できよう。
り、当業者には、本発明が様々な方法、例えばいずれか
の手段を同等な手段と交換することによって実施できる
ことが理解できよう。
【図１】本発明のボイラの線図である。
【図２】第一の実施形態の水平断面図である。
【図３】第二の実施形態の垂直断面図である。
【図４】第三の実施形態の水平断面図である。
１ ハース ２ 分離部材 ３ 外部稠密流動層 ２０ 煙道ダクト ２３ 循環ダクト ３０ 流出口 ３Ａ 第一の熱交換器 ３Ｂ 第二の熱交換器 ３９ 流入ダクト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クリスチヤン・エノ フランス国、92260・フオントネー・オ・ ローズ、リユ・ブシコ・91
Claims (8)
- 【請求項１】 循環流動層ハースと、ハースから抽出し
た煙道ガスおよび固体を分離する分離部材と、前記分離
部材の固体流出口と前記ハースの基部との間にある外部
稠密流動層とを備え、外部稠密流動層が、蒸発対象冷却
流体が循環する第一の熱交換器を含み、第一の熱交換器
の流出口が、ハース内に配置した第二の熱交換器に接続
されているボイラ。 - 【請求項２】 前記第一の熱交換器が、自然循環によっ
て作動する請求項１に記載のボイラ。 - 【請求項３】 前記第一の熱交換器が、管のネストによ
って構成されている請求項１に記載のボイラ。 - 【請求項４】 前記管が水平である請求項３に記載のボ
イラ。 - 【請求項５】 前記管のそれぞれに、少なくとも一つの
螺旋状の溝を備える請求項３に記載のボイラ。 - 【請求項６】 前記第二の熱交換器が、前記ハースの壁
部に一体化された部分である請求項１に記載のボイラ。 - 【請求項７】 前記第二の熱交換器が、前記ハースに埋
設されている請求項１に記載のボイラ。 - 【請求項８】 前記第二の熱交換器が、前記循環流動層
のスクリーン延長部に配設してある請求項１に記載のボ
イラ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9710425 | 1997-08-18 | ||
| FR9710425A FR2767379B1 (fr) | 1997-08-18 | 1997-08-18 | Chaudiere a lit fluidise dense externe |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11182802A true JPH11182802A (ja) | 1999-07-06 |
Family
ID=9510338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10231038A Pending JPH11182802A (ja) | 1997-08-18 | 1998-08-17 | 外部稠密流動層を有するボイラ |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6003476A (ja) |
| EP (1) | EP0898115B2 (ja) |
| JP (1) | JPH11182802A (ja) |
| KR (1) | KR19990023666A (ja) |
| CN (1) | CN1118661C (ja) |
| AT (1) | ATE231230T1 (ja) |
| DE (1) | DE69810717T3 (ja) |
| ES (1) | ES2187908T3 (ja) |
| FR (1) | FR2767379B1 (ja) |
| PL (1) | PL328051A1 (ja) |
| ZA (1) | ZA987423B (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI121637B (fi) * | 2004-07-23 | 2011-02-15 | Foster Wheeler Energia Oy | Menetelmä ja laite lämmönsiirtimen suojaamiseksi |
| US20090031967A1 (en) * | 2007-07-31 | 2009-02-05 | Alstom Technology Ltd | Integral waterwall external heat exchangers |
| EP2735791B1 (en) * | 2012-11-23 | 2015-07-29 | Alstom Technology Ltd | Boiler having a fluidized bed heat exchanger |
| CN112933622B (zh) * | 2021-02-02 | 2023-01-31 | 崔秋生 | 一种热回收内浮顶储罐油的装置及方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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