(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動層ボイラ内に、左右方向へ延在する散気管を前後方向へ向けて複数列並設し、流動層ボイラ内の散気管よりも上方に収納されたベッド材を流動化して流動層を形成させるため、前記各散気管に、散気管内へ導入された加圧空気を前記ベッド材へ向けて噴出させる噴出ノズルを設け、前記散気管の天井部の上面に、ベッド材が滞留し得る凹部を設けたことを特徴とする散気装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、散気装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
加圧流動層ボイラを発電システムに利用した場合の例を図７によって説明すると、内部が加圧雰囲気になっている圧力容器１の中に流動層ボイラ２が設けられていて、流動層ボイラ２の下部には紙面と直角方向（左右方向）に延びる散気管３が前後に複数個並設されている。
【０００３】
散気管３の上部には石炭等の燃料が供給されると共に、流動層を形成する石灰石等の脱硫材、砂等を混合したベッド材４が供給されており、コンプレッサ５からの加圧空気６が圧力容器１内に供給され、更に圧力容器１内に供給された加圧空気６が、散気管３内に下方から供給されて流動層内全面に亘って上方に噴出され、この加圧空気６と燃料が流動層の中で撹拌されて効率よく燃焼することにより、伝熱管７内の水が加熱されて蒸気を発生するようになっている。又燃焼によって生じた灰及びベッド材４の一部は、散気管３の間から、紙面と直角方向（左右方向）に設けられている２つの灰出しホッパ８に落下し、下部の切出しバルブ９等を介して下部に取出されるようになっている。このとき、前記したように複数並設されている散気管３の空気取入れ口１０は、図４に示すように左右の灰出しホッパ８の中間部に設けられている。
【０００４】
伝熱管７内の水を加熱した後の高圧の燃焼排ガスは、集塵機１１を介してガスタービン１２に導かれてガスタービン１２を駆動し、ガスタービン１２は前述したコンプレッサ５を駆動すると共に、余剰動力でガスタービン発電機１３を駆動するようになっている。
【０００５】
前記散気管３は、図４に示すように、左右の灰出しホッパ８の間に位置する空気取入れ口１０を備え且つ流動層ボイラ２内を左右方向に延びて左右先端部が左右側壁２ａの近傍に位置し、中間部と左右先端部とを支持コラム管寄１４，１５を介して流動層ボイラ２に支持するようにしており、流動層ボイラ２内の全面を覆うように前後側壁近傍位置まで前後方向（図４において紙面と直角方向）に所要の隙間を有して多数並設されている。
【０００６】
前述の各散気管３は、断面略矩形状（図５参照）に形成されると共に下側に接続された空気取入れ口１０の直径と略同一の前後幅に形成されて左右方向に延び、又散気管３の上面には、左右方向へ所要の間隔で上方へ突出する多数の縦向きの噴出ノズル１６が取付けられている。而して、噴出ノズル１６は、散気管３を図７に示すように前後に並設したときに、噴出ノズル１６に穿設した噴出孔１６ａから噴出される加圧空気６が流動層ボイラ２平面で均一になるよう配置されている。
【０００７】
前記散気管３の夫々の左右先端部は、図６に示すような保持装置１７によって支持コラム管寄１５に拘束状態に支持されるようになっている。保持装置１７は、散気管３の左右先端部に下向きに形成した支持部材１８の下端に水平な係止板１９を備えている。又、前記支持コラム管寄１５に固定した支持ブラケット２０には、前後に延びる所要長さの固定板２１が取付けられ、該固定板２１には、横向きのＵ字状に形成され且つ溝２２ａで前記係止板１９を挟むようにしたＵ字フック２２が設けられ、該Ｕ字フック２２は、内側下面のスライド面２２ｂで前記係止板１９をスライド自在に支持している。
【０００８】
而して、流動層ボイラ２の起動、停止により流動層ボイラ２内の温度が昇降した場合は、係止板１９が保持装置１７におけるＵ字フック２２のスライド面２２ｂに対しスライドすることにより散気管３は左右方向へ伸縮し、流動層ボイラ２運転時の散気管３上面と下面の温度差により散気管３が上方へ凸に変形した場合には、係止板１９はＵ字フック２２の溝２２ａの高さだけ上下方向へ移動できるようになっている。
【０００９】
なお、図中、２３は散気管３の側板同士を接続する補強部材である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、流動層ボイラ２の運転時には、散気管３の上方に形成される流動層は、高温であるうえ散気管３は直接加熱されるため散気管３上面も高温となり、又散気管３の下面はウインドボックスに面しているため、散気管３の下面は低温となる。このため、散気管３は上下面の温度差に基づく左右への伸びの差が大きくなって上方へ凸に変形するが、その両端は保持装置１７により動きを規制されているため、散気管３の上方へ凸の変形量が大きくなると、散気管３の両端は拘束を受け、その結果、散気管３には大きな熱応力が作用してクラックが入る等の損傷を生ずる虞れがある。
【００１１】
本発明は、上述の実情に鑑み、散気管上下面の温度差が大きくならないようにすることを目的としてなしたものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、流動層ボイラ内に、左右方向へ延在する散気管を前後方向へ向けて複数列並設し、流動層ボイラ内の散気管よりも上方に収納されたベッド材を流動化して流動層を形成させるため、前記各散気管に、散気管内へ導入された加圧空気６を前記ベッド材へ向けて噴出させる噴出ノズルを設け、前記散気管の天井部の上面に、ベッド材が滞留し得る凹部を設けたものである。
【００１３】
【作用】
凹部には、ベッド材が滞留しているため、散気管の上面は直接加熱されることはなく、従って、散気管上下面の温度差は従来の場合よりも低減して左右への伸びの差が減少するため、散気管の上へ凸の変形量が減少する。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明の実施例を添付図面を参照しつつ説明する。
【００１５】
図１〜図３は本発明の一実施例である。
【００１６】
なお、以下の説明において図１〜図３中、図４〜図６に示すものと同一のものには、同一の符号を付し説明を省略する。
【００１７】
本実施例における散気管３ａの形状は従来のものとは異なっている。すなわち、散気管３ａの上面を覆う天井板３ｂの断面形状は、長手方向中央部と左右両先端部以外の部分において、深さの浅いＵ字状に形成されて散気管３ａの側板３ｃ間に嵌合され、天井板３ｂの両側は側板３ｃの内面に当接すると共に上端は側板３ｃの上方に僅かに突出し、突出部において、天井板３ｂと側板３ｃは溶接されている。而して、天井板３ｂの上面には、長手方向中央部と左右両先端部を除いて凹部２４が形成されている。なお、凹部２４の深さは約４０〜５０ｍｍである。
【００１８】
流動層ボイラ２の運転時には、加圧空気６は、空気取入れ口１０から散気管３ａ内に導入され、噴出ノズル１６の噴出孔１６ａから流動層ボイラ２内に噴出され、ベッド材４が流動化して、流動層が形成される。
【００１９】
又、流動層ボイラ２には、燃料が供給されているため、加圧空気６と燃料が流動層の中で攪拌されて効率良く燃焼し、図７に示す伝熱管７内の水が加熱されて蒸気が生成される。
【００２０】
一方、流動層ボイラ２の運転中においても、散気管３ａの天井板３ｂ上面に形成された凹部２４内には、流動化していないベッド材４が滞留している。このため、流動層ボイラ２内が燃料の燃焼により高温になっても、散気管３ａの上面に与えられる熱は、凹部２４内に滞留しているベッド材４により遮断され、散気管３ａの上面は直接加熱されることはない。従って、散気管３ａ上面の温度は、従来の場合程には高温にはならず、散気管３ａ上面の左右への伸びは従来の場合よりも減少する。
【００２１】
このため、散気管３ａの下面は、ウインドボックス内を通る加圧空気６により冷却されていても、散気管３ａの上面と下面の温度差は従来の場合程には大きくならず、散気管３ａの上下面の左右への伸びの差は従来の場合よりも小さくなる結果、散気管３ａは、それ程上方に凸状に変形することがなくなる。従って、散気管３ａには、クラック等の損傷が入りにくくなり、散気管３ａの寿命が長期間となる。
【００２２】
なお、本発明の実施例においては、散気管に植立させる噴出ノズルを２列にする場合について説明したが、１列であっても或いは３列以上であっても実施し得ること、散気管の全長に亘り天井板に凹部を形成しても良いこと、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、等は勿論である。
【００２３】
【発明の効果】
本発明の散気装置によれば、散気管上下面の温度差が小さくなるため散気管の上に凸の変形量が減少し、従って散気管が損傷しにくくなり、散気管の寿命が長期間となるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の散気装置の部分拡大正面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ方向の矢視図である。
【図３】本発明の散気装置の正面図である。
【図４】従来の散気装置の正面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ方向矢視図である。
【図６】従来及び本発明の散気装置に用いる保持装置の拡大図である。
【図７】加圧流動層ボイラを発電システムに利用した場合の例を示す概略側面図である。
【符号の説明】
２        流動層ボイラ
３ａ    散気管
３ｂ    天井板（天井部）
４        ベッド材
６        加圧空気
１６    噴出ノズル
２４    凹部
【図１】
0003613811.tif 000002
【図２】
0003613811.tif 000003
【図３】
0003613811.tif 000004
【図４】
0003613811.tif 000005
【図５】
0003613811.tif 000006
【図６】
0003613811.tif 000007
【図７】
0003613811.tif 000008