JPS645205B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は流動層燃焼器、特に、この流動層燃焼
器の流動層への燃焼用空気の吹付又は放出に使用
される羽口に関する。

流動層燃焼器では羽口やその他の高温にさらさ
れる部品は長時間の使用により損傷を受けるの
で、点検し、取換える必要が生じるが、交換時に
熱交換器管の妨害を受けない方向に羽口の吹出し
又は放出を行なうように位置決めすることは厄介
なことである。

本発明の目的は、位置決め取付けが容易な、流
動層燃焼器の羽口を提供することにある。

本発明の好適な実施例を示す添付図面について
以下に説明する。

図面を見ると、本発明の羽口を組みこむ流動層
燃焼器が示されているが、この流動層燃焼器は、
空気のような流体を使用してガス・タービンのよ
うな機械を動作させるため、該流体を燃焼器へ循
環させて流動層を冷却させ、そこから熱を吸収さ
せる形式のものとして説明する。該燃焼器１０は
全体を１２としたハウジングを有し、このハウジ
ングは上殻部１２ａと、この上殻部１２ａから分
離可能な下殻部１２ｂを有する。この下殻部１２
ｂは上殻部１２ａに蝶番結合されるものでもよ
い。ハウジング１２全体は支持部１４に支持さ
れ、この支持部１４により下殻部１２ｂは上殻部
１２ａから切離して、下方に離すことができ、一
方、上殻部１２ａは支持部１４に取付けたままに
することができる。ハウジング１２の頂部には、
塵埃分離器２０へ導管１８を介して送られる物質
により輸送される燃焼気体用の流通路１６があ
る。。清浄な気体は煙突２２を介して吸引され、
そして、分離された塵埃は下方の復帰管２４の細
流弁２１を介してハウジング１２の内部の反応室
２６へ送らる。。この反応室２６は圧力下に維持
され、そして、その下端に流動層部２６ａを有し
ている。帰還管２４は熱膨張および熱収縮を可能
にするベロー部２５を有している。流動層部２６
ａからの廃棄灰は、流動層部２６ａの下端に連結
する灰放出器２８を介して除去される。該反応室
の側壁は流動層部２６ａへ吸収剤を向ける吸収剤
銃３０用の取付部を提供している。更に、オイル
銃３２と複数の石炭供給銃３４が側壁に設けられ
て、装置の動作中燃焼維持のため反応室へオイル
および（あるいは）燃料を送つて燃焼を維持する
ようにしている。

ハウジング１２は、また、頂部用の複数のマン
ホール３６と、ハウジングの底壁４０内に２つの
マンホール３８を有している。これらのマンホー
ルは反応室２６の内部へ出入りし得るに十分な大
きさのものである。

本発明の羽口を組み込む、分配器板、風箱、熱
交換器入口プレナム、流動空気入口部および熱交
換器管支持部からなる取外し可能な組立体は全体
を４２で示してあり、反応室２６の中に取外し可
能に位置決めされており、その底部取付壁４４は
ハウジング１２の底壁４０から上方へ離されて、
その間にプレナム空間４６を規定している。組立
体４２は支持手段４８に取付けられ、この支持手
段は、第４図でもつともよくわかるように、反応
室２６の下端の内部のまわりに位置決めされ、ク
ランプ・ジヨイント５２により担持された円形で
環状の支持フランジ５０を有している。このため
に、底部取付壁４４は段部４４ａを有し、この段
部は周方向にとぎれたフランジ４４ｂを有してい
る。この好適な構造においては、フランジ４４ｂ
はその外周に加工された24個の等間隔で矩形のス
ロツトを有している。組立体４２の半径方向位置
決めラグあるいはスペーサ５４は、フランジ４４
ｂのスロツトへ適合し、保持板６０、熱障壁６２
を介してボルト５６とナツト板５８で、反応室２
６に関して組立体４２を正確に位置決めしてい
る。保持板６０は全部で24個でフランジ４４ｂの
それぞれの領域にある。組立体４２の半径方向の
熱膨張を可能にするため、位置決めラグ５４はフ
ランジ４４ｂのスロツトの寸法より小さく、その
間に適当なクリアランスがある。位置決めラグ５
４と該スロツトの配置構成により該組立体４２の
熱膨張あるいは温度変化中、該組立体の位置が維
持される。下部フランジ内の熱ひずみを最小にし
て比較的冷たいハウジング１２のフランジ５０か
ら熱い底部取付壁４４を離隔するため前述の熱障
壁６２が必要である。この熱障壁６２は24層の1/
８インチ厚のセラミツク・フアイバ絶縁体からな
り、その４層ごとにワイヤ・スクリーンで分離さ
れている。該熱障壁を構成する組立体は、取扱い
を容易にするため、ガラス糸でいつしよに縫われ
ている。分割板６２ａは熱障壁６２の頂部を覆
い、密封板組立体６２ｂはその底を覆つている。
スペーサあるいは位置決めラグ５４は該熱障壁の
圧縮量を制限して組立体４２の荷重をハウジング
１２の支持フランジ５０へ伝える。密封板組立体
６２ｂ内には密閉用のパツキン６６が位置決めさ
れており、パツキング６８は、密閉板組立体６２
ｂの底の支持フランジ５０内に位置決めされて該
組立体４２を気密に保持している。

組立体４２は壁７０を有し、この壁は、下方の
流動空気入口部７２の頂壁を形成している。ま
た、壁７０は、熱交換器入口プロナム７４の底壁
でもある。流動空気入口部７２は一個以上の流動
空気供給管７６から高温の流動空気を供給され、
流動空気供給管７６は、ハウジング１２への密封
入口から内方へ離れた場所にある管状の部品ある
いはスリーブ７８と密封係合されている。スリー
ブ７８は組立体４２の外側壁８０上に支持されて
いて、組立体４２と供給管７６の相互係合を可能
にし密封する密封手段を有している。流動空気は
各供給管７６を通して、組立体４２の外側壁８０
と熱交換器入口プレナム７４の内側壁８６、およ
び流動空気入口部７２の側壁を形成する内側壁８
６への連続部８８により画定される環状の空間８
４へ送られる。本実施例では４本の供給管７６
が、流動空気入口部７２の多くの入口の１つへの
流動空気を供給するために設けられている。その
入口の数は例えば約60とすることができる。高温
の空気は、流動空気入口部７２を通して流れこ
み、それから、熱交換器入口プレナム７４を貫通
する垂直の管９２を介して上方へ流れる。この管
９２は熱交換器入口プレナム７４の頂壁９６と分
配器板組立体９８との間に画定された風箱９４内
へ放出される。風箱９４は、その中の熱交換器組
立体１０８の部分を通る空気に熱交換作用を行な
うと共に流動層の温度調節を行なう。分配器板組
立体９８は熱交換器入口プレナム７４から垂直上
方に離れて風箱９４の頂壁を画定している。風箱
９４からの空気は、分配器板組立体９８を貫通す
る羽口あるいはノズル１００を介して上方へ流れ
る。そして空気は下方への傾斜通路あるいはポー
ト１０２を介して外方へ向けられて流動層２６ａ
の下端の室部まで至る。始動サイクル中、1000〓
（約538℃）の空気がこうして循環され、風箱９４
と下部の流動空気入口部７２を一様に加熱して熱
応力を最小にする。この構造により、また、各部
間に適当な熱の通路が与えられ、その結果、熱応
力は、操業停止後、流動層の吸収熱の放出中、最
小にされる。風箱９４は側壁１０４を有し、分配
器板組立体９８は金属板の底９８ａを有し、これ
には上に横たわるモールド熱絶縁部９８ｂがあ
る。

分配器板組立体９８と頂壁９６は管１０６によ
り相互連結され、管１０６は、この好適な装置で
は、175本を超え全体を１０８で示した熱交換器
管組立体のためのマウントあるいはソケツトを提
供している。熱交換器管組立体１０８は、外側管
部１１２の半径方向内方に離されてその空間内に
配置された内側管部１１０を有する。外側管部１
１２の下端はアダプタ１１２ａを有し、このアダ
ブタは各管１０６内に形成された肩１１４に係合
している。内側管部１１０は外側管部１１２より
更に長く、円錐形アダプタ１１６を介して円錐形
アダプタ１１８に結合し、また該アダプタ１１８
は、管状部材１２０に結合され、この管状部材は
底部取付壁４４に結合されている。内側管部１１
０と外側管部１１２との間には熱交換器入口プレ
ナムの頂壁９６のところで空気冷却流体入口１２
１が画定されている。流動層を所定温度範囲に維
持するため冷却空気は導管１３０（後述）、熱交
換器入口プレナム７４を介して内側管部１１０、
外側管部１１２を通して上方へ流れ、流動層２６
ａの領域へ至り、熱は流動層により冷却流体内へ
伝えられる。これは外側管部１１２の内外面に形
成されたフイン１２２により高められる。空気は
外側管部１１２と内側管部１１０との間の空間を
上方へ流れる時加熱され、それから、内側管部１
１０の頂を通つて下方へ向けられて内側管部１１
０を通つて下方に流れ、プレナム空間４６内へ放
出され、ハウジング１２の底壁４０、放出口１２
６を通して排出される。

複数の管１０６どうしは約10インチ（25.4cm）
互いに離れそして正方形のパタンをなしている。
これによりその２つの列の間に約４インチ（10
cm）幅の通路が形成されている。羽口あるいはノ
ズル１００はこられの正方形の中心におかれ、そ
して180個以上のノズル１００が、４本の垂直方
向に延びる石炭銃１２８が設けられている場所を
除き、好都合にも分配器板組立体に設けられてい
る。石炭銃１２８は第３図にもつともよく示さ
れ、そしてハウジング１２の外部から内方へプレ
ナム空間４６、底部取付壁４４、熱交換器入口プ
レナム７４、風箱９４、および分配器板組立体９
８を介して延び、そして、流動層２６ａへ排出す
る。分配器板組立体９８の頂壁であるモールド絶
縁部９８ｂは約５インチ（12.7cm）のキヤスタブ
ルの熱絶縁体からなる。頂壁９６は個々の管９２
を受けるための開口と石炭銃１２８の管を通すた
めの開口を有している。

前述のごとく、空気のような冷却流体あるいは
熱交換流体は複数の導管１３０へ送られる。この
導管は熱交換器入口プレナム７４と連通してい
る。熱交換流体は管９２をまわつてそれから熱交
換器管組立体１０８の外側管部１１２と内側管部
１１０との間に画定された入口１２１を介して循
環される。この流体は、空気の場合、流動層を冷
却するが、逆に流動層から加熱されてガス・ター
ビンのような機械を駆動するために使用される。

組立体４２が取除されるべきときは、ハウジン
グ１２の下殻部１２ｂを上殻部１２ａから分離す
る。その後、ボルト５６を弛めて外すと組立体４
２全体は下殻部１２ｂから外される。この間、受
スリーブ７８は流動空気供給管７６から切離す。
このために、受スリーブ７８は密封手段８２の一
部を形成する流動空気供給管７６のピストン・リ
ングを受けるようになつている。このピストン・
リングにより、受スリーブ７８と流動空気供給管
を容易に滑動して離すことができる。組立体４２
全体は熱交換器管組立体１０８と共に外し得る
が、熱交換器管組立体１０８は組立体４２の残部
から容易に分離できる。組立体４２の挿入は逆の
仕方で全く容易に実施でき、そして、熱交換器管
組立体１０８はまず組立体４２に取付けられて、
これと共に挿入されるか、あるいは、それらは、
組立体４２が反応室内に挿入された後、組み合わ
され据付けられる。これは例えば、上殻部１２ａ
の頂部のマンホール３６の１つを通つて組立体４
２に近づくことにより、あるいは、上殻部１２ａ
を支持し、そしてこの上殻部１２ａから下殻部１
２ｂを下げることによりなし得る。熱交換器管組
立体１０８は垂直方向に移動して着脱するもので
あるため着脱が比較的容易にできる。

第５，６，７図を参照するに、本発明による、
全体を１３２で示した羽口が示されている。この
羽口は板状の底９８ａと螺合されるねじ部１３６
をもつ外側ソケツト部あるいはスリーブ１３４を
有している。このソケツト部１３４は底９８ａへ
ねじこまれる。そして、完全組立て時、羽口１３
２からの空気と排出物に方向を与えるように選ば
れた角位置に目釘表示ピン１３８が合うまでソケ
ツト部１３４は回される。この位置が得られる
と、ソケツト部１３４は、例えば、１４０の点で
底９８ａに溶接により適所を固定される。

ソケツト部１３４は内部をねじ切りされ、この
内部に梯子形ねじのような並目ねじ１４２を都合
よく有している。この並目ねじは、焼付けを防止
するように、保持スリーブあるいはナツト１４４
の類似の並目ねじにゆるく係合されている。羽口
のスリーブ体１４８は球形面の下端を有し、この
下端は外側ソケツト部１３４の円錐形面１４６に
対してあたつて漏れのない封止を行なつている。
ソケツト部１３４はスリーブ体１４８の中央通路
１５４と連通する入口開口１５２を画定してい
る。中央通路１５４は、今度は、下方に延びる傾
斜した複数の放出通路１５６と連通し、この放出
通路は、第５図、第６図の実施例では、対をなし
て互いに直角に配列されているので、流動空気は
４個の等角度に離れた場所にある流動層内へ放出
される。第２図に示すように、羽口１００は熱交
換器管組立体１０８どうしの間に配置するのが都
合よく、放出空気流は管列の間へ向けられる。第
７図の他の実施例においては、放出通路１５６′
として90度ずれたわずか３組がスリーブ体１４
８′に示されている。放出通路１５６の向きを決
定するのは位置決め用の目釘表示ピン１３８であ
り、本発明の装置では、この位置はソケツト部１
３４が底９８ａに固着される時に容易に決定し得
る。

スリーブ体１４８は、装置を上方に上げるクレ
ーンにより係合され得る上げ鳩目を画定するラグ
部１５８を有すると好都合である。スリーブ体１
４８のソケツト部１３４へ据付けを容易にし、ス
リーブ体１４８の取付けを可能にして、それらが
しつかりと留まり、そして全流動空気が羽口の放
出通路１５６を通して放出されるように封止を行
なうために、保持スリーブ１４４は、スリーブ体
１４８の肩１６０への保持スリーブ１４４の下端
の係合により面１５０を押して円錐形面１４６と
係合させる位置まで並目ねじによりねじこまれ
る。このようにして、スリーブ体１４８の穴が目
釘表示ピン１３８上に挿入された後にスリーブ体
１４８の整合を変えずに確実な保持が行なわれ
る。ねじ部が適所に固定されることを保証するた
めに、ソケツト部１３４の上端はわずかの幅の円
形縁１６２を有し、この円形縁は１６４のところ
で、保持スリーブ１４４の上縁１６８に画定され
たレンチ係合穴１６６内へ曲げられている。保持
スリーブ１４４はレンチ係合穴１６６内に係合で
きるレンチにより適所へねじこみ得る。ソケツト
部１３４の上頂部と耐火板からなるモールド絶縁
部９８ｂとの間の空間内には熱絶縁材料１７０が
配置されている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の羽口を組みこむ流動層燃焼器
の一部正面垂直簡略断面図であり、第２図は、第
１図の線２−２にそう拡大部分断面図であり、第
３図は第１図に示した燃焼器の一部の拡大細部を
示す、第１図に似た図であり、第４図は、第１図
に示した燃焼器の一部の更に詳細を示す第１図に
似た図であり、第５図は本発明により構成された
改良になる羽口の拡大部分断面図であり、第６図
は第５図の線６−６にそう断面図であり、そして
第７図は本発明の他の実施例の羽口の一部の第６
図に似た図である。 １０……流動層燃焼器、２０……塵埃分離器、
２４……復帰管、２６ａ……流動層部、２８……
灰放出器、３０……吸収銃、３２……オイル銃、
３４……石炭供給銃、４２……組立体、４６……
プレナム空間、７２……流動空気入口部、７４…
…熱交換器入口プレナム、９４……風箱、９８…
…分配器板組立体、１００……羽口、１０８……
熱交換器管組立体、１３２……羽口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 分配器板に対し所定の角位置に固定される中
   空のソケツト部が自体を通る空気入口通路と彎曲
   の受面をもち、表示部材が前記ソケツト部に連結
   されて前記受面から外方へ突出しており、前記ソ
   ケツト部内には環状のスリーブ体が結合してお
   り、、このスリーブ体は棚部を備えた側壁と前記
   棚部の下に彎曲面を有し、この彎曲面は前記の彎
   曲の受面に係合させられると共に、前記スリーブ
   体を前記ソケツト部に関してある角度で固定する
   ために前記表示部材を受ける凹部を有し、前記ソ
   ケツト部の内部は前記スリーブ体の外方に離して
   あつて並目ねじを有し、前記スリーブ体は自体を
   貫通して前記空気入口通路と一線にならぶ内側通
   路を有し、そして、その上端近くにそこから半径
   方向外方に延びる複数の放出路を複数の角度をな
   して離れた場所に有し、各前記放出路の配置角
   は、前記表示部材により決められる前記ソケツト
   部に対する前記スリーブ体の位置により決定さ
   れ、保持スリーブが前記ソケツト部と前記スリー
   ブ体との間で前記ソケツト部に配置され、そして
   前記ソケツト部にねじこまれて前記スリーブ体の
   前記彎曲面を前記ソケツト部の前記彎曲面に押し
   当てて係合させていることを特徴とする流動層燃
   焼器の羽口。 ２ 前記半径方向に延びる放出路が前記内側通路
   から下方に傾斜して前記スリーブ体の外部まで延
   びている特許請求の範囲第１項に記載の流動層燃
   焼器の羽口。 ３ 前記放出路が４個の直角場所において前記内
   側通路から外方へ延びる通路を有する特許請求の
   範囲第２項に記載の流動層燃焼器の羽口。 ４ 前記放出路が前記内側通路から３個の別々の
   直角場所において外方に延びている特許請求の範
   囲第２項に記載の流動層燃焼器の羽口。 ５ 各直角位置には前記内側通路から外方に延び
   る一対の通路がある特許請求の範囲第３項又は第
   ４項に記載の流動層燃焼器の羽口。 ６ 前記表示部材が前記ソケツト部の彎曲面の近
   くで前記ソケツト部にはまり、そして上方に延び
   て前記スリーブ体に係合する目釘である特許請求
   の範囲第１項に記載の流動層燃焼器の羽口。 ７ 前記保持スリーブが穴を有する頂縁を有し、
   前記ソケツト部に対し前記保持スリーブを固定す
   るために前記ソケツト部がその穴内へ曲げられた
   わずかの厚さの上縁を有する特許請求の範囲第１
   項に記載の流動層燃焼器の羽口。