流動媒体からの熱回収方法と流動床燃焼装置
【目的】 制御が簡単でしかも安価に流動媒体から熱が回収できる方法及び流動床燃焼装置を提供する。
【構成】 流動床燃焼炉１と該炉から流動媒体を取り出して循環するためのシュート３、流動媒体取り出しコンベア４、不燃物除去装置５、流動媒体貯槽１４、流動媒体供給弁１５、及びこれらを順次連結して移送する移送手段１１、１２、１６を有する流動媒体循環系統からなる流動床燃焼装置において、前記流動媒体循環系統のいずれか１以上に流動媒体から熱を回収する熱交換手段６〜９、１９〜２１を設けることとした。
【構成】 流動床燃焼炉１と該炉から流動媒体を取り出して循環するためのシュート３、流動媒体取り出しコンベア４、不燃物除去装置５、流動媒体貯槽１４、流動媒体供給弁１５、及びこれらを順次連結して移送する移送手段１１、１２、１６を有する流動媒体循環系統からなる流動床燃焼装置において、前記流動媒体循環系統のいずれか１以上に流動媒体から熱を回収する熱交換手段６〜９、１９〜２１を設けることとした。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、流動床燃焼炉の熱回収方法に係り、特に流動床燃焼炉、流動床ボイラ等の流動床燃焼炉の流動媒体からの熱回収方法と流動床燃焼装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、流動床燃焼炉の熱回収方法は、火炉部（フリーボード部）伝熱管、流動層部の層内管及び煙道の伝熱管（廃熱ボイラ）によるのが一般的であった。流動層部の流動媒体からの熱回収方法においては、炉床の流動層部へ層内管を設置して熱回収する方法のみが実用化されているのが現状である。この方法は、制御が複雑で、また装置が高価になるという欠点があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記した問題点を解決するもので、制御が簡単でしかも安価に流動媒体から熱が回収できる方法及び流動床燃焼装置を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために、本発明では、流動床燃焼炉の流動媒体から熱を回収する方法において、該流動床燃焼炉の炉底から流動媒体を取り出した後で、該流動媒体から熱を回収することとしたものである。
【０００５】また、本発明では、流動床燃焼炉と、該炉から流動媒体を取り出して循環するためのシュート、流動媒体取り出しコンベア、不燃物除去装置、流動媒体貯槽、流動媒体供給弁、及びこれらを順次連結して移送する移送手段を有する流動媒体循環系統からなる流動床燃焼装置において、前記流動媒体循環系統のいずれか１以上に流動媒体から熱を回収する熱交換手段を設けることとしたものである。
【０００６】本発明において、流動媒体からの熱回収は、循環する流動媒体からシュート又は流動媒体取出コンベアにおいて直接回収するか又は流動床炉の外部の循環系統に設置した熱交換器によって間接的に熱を回収することができる。本発明は、流動床燃焼炉、流動床ボイラ等の流動床で行う燃焼炉にはすべて適用することができる。
【０００７】
【作用】流動媒体中に不燃物が多いと、伝熱管に不燃物（特に針金類）がからみ流動及び流出不良となるが、本発明においては、流動媒体中に循環系統に支障を起す不燃物が存在する場合は、あらかじめ不燃物を除去する装置を、例えば流動媒体取出しコンベアに設置して不燃物を除去してから熱回収をすることができる。
【０００８】このように、本発明においては、流動媒体からの熱回収が十分に行えるので、炉床負荷を上げることが可能であり、同一炉床面積で多くの焼却が期待できる。また、流動媒体から強制的に大量の熱を回収する場合には、熱回収槽の伝熱管のみでなく、流動媒体中に直接流動空気を吸込むことも可能である。
【０００９】
【実施例】以下、本発明を図面を用いて具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
実施例１図１は、本発明の熱回収手段を備えた流動床燃焼装置の基本構成図である。図１において、１は流動床燃焼炉、２は流動層、３はシュート、４は流動媒体取出しコンベア、５は不燃物除去装置である。
【００１０】従来は、流動床燃焼炉１の流動層２から流動媒体と一緒に不燃物が、シュート３を通過して流動媒体取出しコンベア４に排出され、流動媒体取出しコンベア４に内蔵又は外部に設置されている不燃物除去装置５によって不燃物が除去され、流動媒体の純度が向上される。取り出された流動媒体は、再び流動床炉に供給して使用する場合と、他に使用する場合とがある。
【００１１】このシステムは、原則的には流動媒体からの不燃物を除去する目的であるため、流動媒体取出しコンベアの運転時間は間欠的で、機器冷却水はその運転に平衡する量のみ供給している。本発明では、取り出した流動媒体を積極的に冷却し、更に、流動層へ冷却された流動媒体を供給し、流動層の熱負荷（炉床負荷）を上げる作用をさせている。従って、流動媒体はシュート３、流動媒体取出しコンベア４で、積極的に冷却水を２１から導入して冷却し、温度上昇した冷却水を２０から冷却水熱交換器６に導入して冷却し、冷却水循環ポンプ７で循環使用する。冷却水熱交換器６には、温度の低い水１９（例えば脱気器給水）を加熱する伝熱管８が通っている。
【００１２】流動媒体取出しコンベア４のみでの熱交換では交換熱量が少なく目的が達せない場合は、不燃物除去後に流動媒体冷却槽９で更に流動媒体を冷却する。冷却には開放水を使用してもよいが、ボイラ給水等の脱気器給水１９の予熱に使用すれば合理的である。冷却された流動媒体は、通路１１、１２から流動媒体ホッパ１４に入り、管１６から供給弁１５により再び流動床燃焼炉１に戻され再利用される。
【００１３】流動媒体が過冷却された場合、又は給水が規定温度以上となった場合は、流動媒体冷却槽バイパス弁１０を介して、バイパス管１７から流動媒体が冷却槽９をバイパスすることにより、いずれかを規定温度に保つように制御することも可能である。また、不燃物がない場合は伝熱管を炉床下のシュート３内に設置することが可能である。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば次のような効果を奏することができる。
（１）流動媒体から連続的に熱の回収ができる。
（２）流動層からの熱が取り出せることにより流動層の熱負荷が上げられる。
（３）従来廃棄していた炉底シュート及び流動媒体取出しコンベアの冷却水熱を回収可能となった。
（４）冷却水（給水）温度の調整が容易である。
（５）熱回収部分の設備費（コスト）が安い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の熱回収手段を備えた流動床燃焼装置の基本構成図。
【符号の説明】
１：流動床燃焼炉、２：流動層、３：シュート、４：流動媒体取出しコンベア、５：不燃物除去装置、６：冷却水熱交換器、７：循環ポンプ、８：伝熱管、９：流動媒体熱交換槽、１０：バイパス弁、１１、１２、１３：流動媒体通路、１４：流動媒体ホッパ、１５：供給弁、１６：供給管、１７：バイパス管、１８：不燃物取出し口、１９：脱気器給水、２０、２１：冷却水管路
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、流動床燃焼炉の熱回収方法に係り、特に流動床燃焼炉、流動床ボイラ等の流動床燃焼炉の流動媒体からの熱回収方法と流動床燃焼装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、流動床燃焼炉の熱回収方法は、火炉部（フリーボード部）伝熱管、流動層部の層内管及び煙道の伝熱管（廃熱ボイラ）によるのが一般的であった。流動層部の流動媒体からの熱回収方法においては、炉床の流動層部へ層内管を設置して熱回収する方法のみが実用化されているのが現状である。この方法は、制御が複雑で、また装置が高価になるという欠点があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記した問題点を解決するもので、制御が簡単でしかも安価に流動媒体から熱が回収できる方法及び流動床燃焼装置を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために、本発明では、流動床燃焼炉の流動媒体から熱を回収する方法において、該流動床燃焼炉の炉底から流動媒体を取り出した後で、該流動媒体から熱を回収することとしたものである。
【０００５】また、本発明では、流動床燃焼炉と、該炉から流動媒体を取り出して循環するためのシュート、流動媒体取り出しコンベア、不燃物除去装置、流動媒体貯槽、流動媒体供給弁、及びこれらを順次連結して移送する移送手段を有する流動媒体循環系統からなる流動床燃焼装置において、前記流動媒体循環系統のいずれか１以上に流動媒体から熱を回収する熱交換手段を設けることとしたものである。
【０００６】本発明において、流動媒体からの熱回収は、循環する流動媒体からシュート又は流動媒体取出コンベアにおいて直接回収するか又は流動床炉の外部の循環系統に設置した熱交換器によって間接的に熱を回収することができる。本発明は、流動床燃焼炉、流動床ボイラ等の流動床で行う燃焼炉にはすべて適用することができる。
【０００７】
【作用】流動媒体中に不燃物が多いと、伝熱管に不燃物（特に針金類）がからみ流動及び流出不良となるが、本発明においては、流動媒体中に循環系統に支障を起す不燃物が存在する場合は、あらかじめ不燃物を除去する装置を、例えば流動媒体取出しコンベアに設置して不燃物を除去してから熱回収をすることができる。
【０００８】このように、本発明においては、流動媒体からの熱回収が十分に行えるので、炉床負荷を上げることが可能であり、同一炉床面積で多くの焼却が期待できる。また、流動媒体から強制的に大量の熱を回収する場合には、熱回収槽の伝熱管のみでなく、流動媒体中に直接流動空気を吸込むことも可能である。
【０００９】
【実施例】以下、本発明を図面を用いて具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
実施例１図１は、本発明の熱回収手段を備えた流動床燃焼装置の基本構成図である。図１において、１は流動床燃焼炉、２は流動層、３はシュート、４は流動媒体取出しコンベア、５は不燃物除去装置である。
【００１０】従来は、流動床燃焼炉１の流動層２から流動媒体と一緒に不燃物が、シュート３を通過して流動媒体取出しコンベア４に排出され、流動媒体取出しコンベア４に内蔵又は外部に設置されている不燃物除去装置５によって不燃物が除去され、流動媒体の純度が向上される。取り出された流動媒体は、再び流動床炉に供給して使用する場合と、他に使用する場合とがある。
【００１１】このシステムは、原則的には流動媒体からの不燃物を除去する目的であるため、流動媒体取出しコンベアの運転時間は間欠的で、機器冷却水はその運転に平衡する量のみ供給している。本発明では、取り出した流動媒体を積極的に冷却し、更に、流動層へ冷却された流動媒体を供給し、流動層の熱負荷（炉床負荷）を上げる作用をさせている。従って、流動媒体はシュート３、流動媒体取出しコンベア４で、積極的に冷却水を２１から導入して冷却し、温度上昇した冷却水を２０から冷却水熱交換器６に導入して冷却し、冷却水循環ポンプ７で循環使用する。冷却水熱交換器６には、温度の低い水１９（例えば脱気器給水）を加熱する伝熱管８が通っている。
【００１２】流動媒体取出しコンベア４のみでの熱交換では交換熱量が少なく目的が達せない場合は、不燃物除去後に流動媒体冷却槽９で更に流動媒体を冷却する。冷却には開放水を使用してもよいが、ボイラ給水等の脱気器給水１９の予熱に使用すれば合理的である。冷却された流動媒体は、通路１１、１２から流動媒体ホッパ１４に入り、管１６から供給弁１５により再び流動床燃焼炉１に戻され再利用される。
【００１３】流動媒体が過冷却された場合、又は給水が規定温度以上となった場合は、流動媒体冷却槽バイパス弁１０を介して、バイパス管１７から流動媒体が冷却槽９をバイパスすることにより、いずれかを規定温度に保つように制御することも可能である。また、不燃物がない場合は伝熱管を炉床下のシュート３内に設置することが可能である。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば次のような効果を奏することができる。
（１）流動媒体から連続的に熱の回収ができる。
（２）流動層からの熱が取り出せることにより流動層の熱負荷が上げられる。
（３）従来廃棄していた炉底シュート及び流動媒体取出しコンベアの冷却水熱を回収可能となった。
（４）冷却水（給水）温度の調整が容易である。
（５）熱回収部分の設備費（コスト）が安い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の熱回収手段を備えた流動床燃焼装置の基本構成図。
【符号の説明】
１：流動床燃焼炉、２：流動層、３：シュート、４：流動媒体取出しコンベア、５：不燃物除去装置、６：冷却水熱交換器、７：循環ポンプ、８：伝熱管、９：流動媒体熱交換槽、１０：バイパス弁、１１、１２、１３：流動媒体通路、１４：流動媒体ホッパ、１５：供給弁、１６：供給管、１７：バイパス管、１８：不燃物取出し口、１９：脱気器給水、２０、２１：冷却水管路
【特許請求の範囲】
【請求項１】 流動床燃焼炉の流動媒体から熱を回収する方法において、該流動床燃焼炉の炉底から流動媒体を取り出した後で、該流動媒体から熱を回収することを特徴とする流動床燃焼炉の流動媒体からの熱回収方法。
【請求項２】 流動床燃焼炉と該炉から流動媒体を取り出して循環するためのシュート、流動媒体取り出しコンベア、不燃物除去装置、流動媒体貯槽、流動媒体供給弁、及びこれらを順次連結して移送する移送手段を有する流動媒体循環系統からなる流動床燃焼装置において、前記流動媒体循環系統のいずれか１以上に流動媒体から熱を回収する熱交換手段を設けたことを特徴とする流動床燃焼装置。
【請求項１】 流動床燃焼炉の流動媒体から熱を回収する方法において、該流動床燃焼炉の炉底から流動媒体を取り出した後で、該流動媒体から熱を回収することを特徴とする流動床燃焼炉の流動媒体からの熱回収方法。
【請求項２】 流動床燃焼炉と該炉から流動媒体を取り出して循環するためのシュート、流動媒体取り出しコンベア、不燃物除去装置、流動媒体貯槽、流動媒体供給弁、及びこれらを順次連結して移送する移送手段を有する流動媒体循環系統からなる流動床燃焼装置において、前記流動媒体循環系統のいずれか１以上に流動媒体から熱を回収する熱交換手段を設けたことを特徴とする流動床燃焼装置。
【公開番号】特開平７−１９０３２３
【公開日】平成７年（１９９５）７月２８日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平５−３４９０５７
【出願日】平成５年（１９９３）１２月２８日
【出願人】（００００００２３９）株式会社荏原製作所 (1,477)
【出願人】（０００１８３２６６）住友大阪セメント株式会社 (1,342)
【公開日】平成７年（１９９５）７月２８日
【国際特許分類】
【出願日】平成５年（１９９３）１２月２８日
【出願人】（００００００２３９）株式会社荏原製作所 (1,477)
【出願人】（０００１８３２６６）住友大阪セメント株式会社 (1,342)
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