(57)【要約】  本発明は、循環流動層ボイラ1に関する。循環流動層ボイラ1は、炉50、ループシール5、およびループシール5に配置されたループシール熱交換器10を有する。ループシール熱交換器10は、ループシール熱交換器10の内部11を限定する壁500、505、507、510、520、530、540、550、60、ループシール熱交換器10から粒子状物質を排出する第1の粒子出口590、流動材料を受容する入口31、ループシール熱交換器10の内部11に配置された熱交換器管810、820、830、ならびにループシール熱交換器10からアッシュを排出するように構成された第1のアッシュ除去チャネル211、421を有する。アッシュクーラ600は、第1のアッシュ除去チャネル211、421からのアッシュを受容するように構成される。ループシール熱交換器1において、第1のアッシュ除去チャネル211、421は、第1の粒子出口590よりも低いレベルに配置される。
2019536968.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
循環流動層ボイラであって、
炉と、
ループシールと、
前記ループシールに配置されたループシール熱交換器と、
を有し、
前記ループシール熱交換器は、
前記ループシール熱交換器の内部を定める壁と、
前記ループシール熱交換器から粒子状材料を排出する第1の粒子出口と、
流動材料を受容する入口と、
前記ループシール熱交換器の前記内部に配置された熱交換器管と、
前記ループシール熱交換器からアッシュを排出するように構成された、第1のアッシュ除去チャネルと、
前記第1のアッシュ除去チャネルからアッシュを受容するように構成された、アッシュクーラと、
を有し、
前記第1のアッシュ除去チャネルは、前記第1の粒子出口よりも低いレベル位置に配置される、循環流動層ボイラ。
【請求項２】
前記壁は、
流動材料を受容する前記入口を有する第1の部屋と、
前記熱交換器管を有する第2の部屋と、
を限定し、
前記壁の第1の壁は、前記第1の部屋を前記第2の部屋から分離し、
前記第1の部屋から前記第2の部屋に流動材料を搬送する第1のチャネルを限定し、
前記第1のアッシュ除去チャネルは、前記第1の部屋からアッシュを排出するように構成され、
前記ループシール熱交換器は、前記第2の部屋からアッシュを排出するように構成された、第2のアッシュ除去チャネルを有し、
好ましくは、前記第2のアッシュ除去チャネルは、前記第1の粒子出口よりも低いレベル位置に配置される、請求項1に記載の循環流動層ボイラ。
【請求項３】
前記第1の壁の一部は、前記第1の部屋および前記第2の部屋の両方を限定する、請求項2に記載の循環流動層ボイラ。
【請求項４】
前記ループシール熱交換器の前記壁は、
前記ループシール熱交換器内の流動材料から熱を回収するように構成された熱交換器管を有する第3の部屋を限定し、
前記壁の第2の壁は、前記第1の部屋から前記第3の部屋を分離し、前記第1の部屋から前記第3の部屋に流動材料を搬送する第2のチャネルを限定する、請求項2または3に記載の循環流動層ボイラ。
【請求項５】
前記第2の壁の一部は、前記第1の部屋と前記第3の部屋の両方を限定する、請求項4に記載の循環流動層ボイラ。
【請求項６】
前記第3の部屋からアッシュを排出するように構成された、第3のアッシュ除去チャネルを有し、
好ましくは、前記第3のアッシュ除去チャネルは、前記第1の粒子出口よりも低いレベル位置に配置される、請求項4または5に記載の循環流動層ボイラ。
【請求項７】
前記第1の部屋は、熱交換器管を有する、請求項2乃至6のいずれか一つに記載の循環流動層ボイラ。
【請求項８】
前記壁の第3の壁は、入口チャンバからバイパスチャンバを分離し、
前記入口チャンバは、前記入口を有し、
前記第1のアッシュ除去チャネルは、前記バイパスチャンバからアッシュを排出するように構成され、
前記ループシール熱交換器は、前記ループシール熱交換器の別のチャンバからアッシュを排出するように構成された、第2のアッシュ除去チャネルを有する、請求項1乃至7のいずれか一つに記載の循環流動層ボイラ。
【請求項９】
前記アッシュ除去チャネルは、相互に対して、および前記アッシュクーラに対して、前記アッシュクーラが前記アッシュ除去チャネルからアッシュを受容するように構成されるように配置される、請求項1乃至8のいずれか一つに記載の循環流動層ボイラ。
【請求項１０】
前記壁の第3の壁は、入口チャンバおよびバイパスチャンバを限定し、前記入口チャンバは、流動材料を受容する前記入口を有し、
前記第3の壁は、前記入口チャンバから前記バイパスチャンバに流動材料を搬送する第3のチャネルを限定し、
前記壁の第4の壁は、前記バイパスチャンバ、および前記ループシール熱交換器から粒子状材料を排出する第2の粒子出口を限定する、請求項1乃至9のいずれか一つに記載の循環流動層ボイラ。
【請求項１１】
前記第3のチャネルおよび前記第2の粒子出口は、前記第2の粒子出口の下端が、前記第3のチャネルの上端よりも高い垂直レベル位置に配置されるように構成され、
これにより、前記バイパスチャンバは、第1のガスロックを形成し、
好ましくは、前記第2の粒子出口の下端は、前記第3のチャネルの上端よりも少なくとも500mm高い位置に配置される、請求項10に記載の循環流動層ボイラ。
【請求項１２】
流動化ガスにより、前記ループシール熱交換器内の流動材料を流動化するように構成されたノズルを有する、請求項1乃至11のいずれか一つに記載の循環流動層ボイラ。
【請求項１３】
前記ノズルの少なくとも第1のノズルは、前記流動化ガスの流れにより、アッシュを主として、前記第1のアッシュ除去チャネルに向かって移動するように構成される、請求項12に記載の循環流動層ボイラ。
【請求項１４】
前記ノズルの少なくとも第2のノズルは、前記流動化ガスの流れにより、アッシュを、主として前記第2のアッシュ除去チャネルに向かって、または第2のアッシュ除去チャネルに向かって、移動するように構成される、請求項13に記載の循環流動層ボイラ。
【請求項１５】
前記ノズルの第1の群のノズルは、前記ループシール熱交換器内の第1の位置で、流動材料を流動化するように構成され、
前記ノズルの第2の群のノズルは、前記ループシール熱交換器内の第2の位置で、流動材料を流動化するように構成され、前記第2の位置は、前記第1の位置とは異なり、
当該循環流動層ボイラは、制御ユニットを有し、該制御ユニットは、
前記ノズルの第1の群を通る空気の流れを制御し、
前記ノズルの第2の群を通る前記空気の流れを、前記ノズルの第1の群を通る前記空気の流れとは独立に制御する
ように構成される、請求項12乃至14のいずれか一つに記載の循環流動層ボイラ。
【請求項１６】
前記ノズルの第1のノズルは、第1の部屋内で流動材料を流動化するように構成され、
前記ノズルの第2のノズルは、第2の部屋内で流動材料を流動化するように構成され、
当該循環流動層ボイラは、
前記第1のノズルを通る前記空気の流れを制御し、前記第2のノズルを通る前記空気の流れを、前記第1のノズルを通る前記空気の流れとは独立に制御する制御ユニット
を有する、請求項12乃至15のいずれか一つに記載の循環流動層ボイラ。
【請求項１７】
前記ノズルの一次ノズルは、バイパスチャンバ内の流動材料を流動化するように構成され、
前記ノズルの二次ノズルは、前記バイパスチャンバの外側で流動材料を流動化するように構成され、
当該循環流動層ボイラは、
前記一次ノズルを通る空気の流れを制御し、前記二次ノズルを通る空気の流れを、前記一次ノズルを通る前記空気の流れと独立に制御するように構成された制御ユニット
を有する、請求項12乃至16のいずれか一つに記載の循環流動層ボイラ。
【請求項１８】
前記ノズルの組の各ノズルを通る前記空気の流れが、前記ノズルの組の他のノズルを通る前記空気の流れと独立に制御されるように、前記ノズルの組を通る空気の流れを制御するように構成された制御ユニット
を有し、
前記ノズルの組は、少なくとも3つ、好ましくは少なくとも4つ、さらに好ましくは少なくとも8つのノズルを有する、請求項12乃至17のいずれか一つに記載の循環流動層ボイラ。
【請求項１９】
前記ループシール熱交換器は、
流動ガスを排出するように構成されたガス出口を有し、
前記ガス出口は、第1の部屋または第2の部屋の上部のような、前記ループシール熱交換器の上部に配置される、請求項1乃至18のいずれか一つに記載の循環流動層ボイラ。
【請求項２０】
前記ガス出口は、第1の部屋のバイパスチャンバ、または第2の部屋の放出チャンバに配置される、請求項19に記載の循環流動層ボイラ。
【請求項２１】
前記熱交換器管の少なくともいくつかは、
内管、
前記内管を半径方向に取り囲む外管、および
前記内管と前記外管の間の、ある熱的絶縁材料
を有する、請求項1乃至20のいずれか一つに記載の循環流動層ボイラ。
【請求項２２】
前記ループシール熱交換器の前記壁のある壁は、熱交換管を有し、
好ましくは、前記ループシール熱交換器の他の壁も、熱交換管を有する、請求項1乃至21のいずれか一つに記載の循環流動層ボイラ。
【請求項２３】
前記第1のアッシュ除去チャネルの上端は、前記第1の粒子出口の下端よりも少なくとも1m低い位置に配置される、請求項1乃至22のいずれか一つに記載の循環流動層ボイラ。
【請求項２４】
前記壁の出口壁は、前記第1の粒子出口を限定し、
前記壁の第5の壁は、入口チャンバを限定し、前記入口チャンバは、流動材料を受容する前記入口を有し、前記第5の壁は、第5のチャネルを限定し、
前記第5のチャネルおよび前記第1の粒子出口は、前記第1の粒子出口の下端が、前記第5のチャネルの上端よりも高い垂直レベル位置に配置されるように構成され、これにより、流動材料流の方向において、前記第5の壁と前記出口壁の間に、第2のガスロックが配置され、
好ましくは、前記第1の粒子出口の下端は、前記第5のチャネルの上端よりも少なくとも500mm高い位置に配置される、請求項1乃至23のいずれか一つに記載の循環流動層ボイラ。
【請求項２５】
前記壁の第1の壁は、供給チャンバおよび第1のチャネルを限定し、
前記第1のチャネルおよび前記第5のチャネルは、前記第1のチャネルの下端が、前記第5のチャネルの上端よりも高い垂直レベル位置に配置されるように構成され、これにより、
前記供給チャンバは、前記第2のガスロックを形成する、請求項24に記載の循環流動層ボイラ。
【請求項２６】
前記ループシール熱交換器の前記壁の少なくとも一部は、垂直壁であり、
前記ループシール熱交換器の前記壁は、第1の流路を限定し、流動材料は、使用の際に、前記第1の流路に沿って、前記入口から、前記ループシール熱交換器の前記内部に配置された熱交換器管に流れるように構成され、
前記ループシール熱交換器の前記内部に突出するそのような垂直壁の一つのみが、前記第1の流路の上部または下部に配置される、請求項1乃至25のいずれか一つに記載の循環流動層ボイラ。
【請求項２７】
前記ループシール熱交換器の前記壁の少なくとも一つは、垂直壁であり、
前記ループシール熱交換器の前記壁は、第2の流路を限定し、流動材料は、使用の際、前記第2の流路に沿って、前記ループシール熱交換器の内部に配置された前記熱交換器管から、前記第1の粒子出口に流れるように構成され、
前記ループシール熱交換器の前記内部に突出するいかなるそのような垂直壁も、前記第2の流路の上部、または下部に配置されない、請求項1乃至26のいずれか一つに記載の循環流動層ボイラ。
【請求項２８】
前記ループシール熱交換器のチャンバは、前記熱交換器管を有し、
前記熱交換器管の少なくとも一つは、前記熱交換器管の長手方向に延伸する直線部分を
有し、
前記チャンバにおいて、流動材料は、流動材料流の方向に流れるように構成される、請求項1乃至27のいずれか一つに記載の循環流動層ボイラ。
【請求項２９】
前記流動材料流の方向は、前記熱交換器管の前記長手方向と平行であり、または
前記流動材料流の方向は、前記熱交換器管の前記長手方向と角度を形成し、該角度は、0から45°、好ましくは0から30°である、請求項28に記載の循環流動層ボイラ。
【請求項３０】
前記流動材料流の方向は、前記熱交換器管の前記長手方向と角度を形成し、
該角度は、45°超、90°以下であり、好ましくは60°から90°の範囲、例えば90°である、請求項28に記載の循環流動層ボイラ。
【請求項３１】
前記第1の粒子出口の下端は、前記ループシール熱交換器の前記内部に配置された前記熱交換器管の少なくともいくつかよりも高い垂直レベル位置に配置され、
好ましくは、前記第1の粒子出口の下端は、前記ループシール熱交換器の前記内部に配置された、前記熱交換器管の少なくとも半分、または全てよりも高い垂直レベル位置に配置される、請求項1乃至30のいずれか一つに記載の循環流動層ボイラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、循環流動層ボイラに関する。本願は、ループシール熱交換器に関する。本願は、粒子クーラに関する。
【背景技術】
【０００２】
流動層熱交換器は、US5184671号で知られている。流動層熱交換器は、蒸気発生器と接続して配置され、流動層の流動材料から熱を回収する。通常、そのような熱交換器において、蒸気は、過熱状態にされ、これにより、そのような流動層熱交換器は、流動層過熱器と称される。循環式流動層ボイラにおいて、流動層熱交換器は、ループシールで配置され得る。そのような場合、熱交換器は、ループシール熱交換器またはループシール過熱器と称される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国勅許第5184671号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
流動層ボイラの流動材料は、不活性粒子材料およびアッシュを含む。従来の方法では、全ての流動材料（すなわちアッシュも）は、ループシール熱交換器から、流動層ボイラの炉に搬送され、これからアッシュが底部アッシュとして収集される。ただし、アッシュの一部は、凝集体を形成し、これは、流動層反応基の作動を妨げる。アッシュまたは凝集体は、例えば、炉の格子からの空気流を制限し、その結果、炉内に不均一な空気流が生じる。炉の動作に及ぼす影響に加えて、アッシュのため、パイプラインは、アッシュを搬送するため十分に大きく設計する必要がある。これは、ボイラの容量を限定する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
これらの問題に対処するため、本発明の実施例による循環流動層ボイラは、ループシール熱交換器を有し、該ループシール熱交換器は、ループシール熱交換器から粒子状材料を排出する第1の粒子出口と、ループシール熱交換器からアッシュを排出する第1のアッシュ除去チャネルとを有する。また、第1のアッシュ除去チャネルにおいて、アッシュ量が第1の粒子出口よりも多くなるように流動材料をシーブするため、第1のアッシュ除去チャネルは、第1の粒子出口よりも低いレベル位置に配置される。従って、重いアッシュは、重力により、自発的に、第1のアッシュ除去チャネルに向かって沈降する。好適実施例では、ループシール熱交換器は、ループシール熱交換器内の流動材料を流動化させるノズルを有する。流動材料を流動化させることにより、ループシール熱交換器は、空気シーブとしても機能し、粒子状材料からの重いアッシュの分離を助長する。従って、アッシュ、または少なくとも大部分のアッシュは、ループシール熱交換器から除去され、さらなる処理のため、循環流動層ボイラの炉ではなく、クーラに搬送される。
【０００６】
本発明は、独立請求項により詳しく示されている。従属請求項および以下の実施例の記載の一部は、好適なものである。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】循環流動層ボイラを示した側面図である。
【図２ａ】第1の実施例によるループシール熱交換器の異なるチャンバを示した上面図である。
【図２ｂ】図2aのループシール熱交換器の断面を示した上面図である。
【図３】図2bに示した断面III-IIIである、図2bのループシール熱交換器の断面III-IIIを示した図である。
【図４】図2bに示した断面III-IIIである、図2bのループシール熱交換器の断面IV-IVを示した図である。
【図５】図2bに示した断面III-IIIである、図2bのループシール熱交換器の断面V-Vを示した図である。
【図６】第2の実施例によるループシール熱交換器の異なるチャンバの上面図である。
【図７】第3の実施例によるループシール熱交換器の異なるチャンバの上面図である。
【図８ａ】図7のループシール熱交換器における熱交換器管の配置を示した上面図である。
【図８ｂ】図7のループシール熱交換器における熱交換器管の配置を示した上面図である。
【図８ｃ】図7のループシール熱交換器における熱交換器管の配置を示した上面図である。
【図９ａ】図7のループシール熱交換器における熱交換器管の配置を示した端面図である。
【図９ｂ】図7のループシール熱交換器における熱交換器管の配置を示した端面図である。
【図９ｃ】図7のループシール熱交換器における熱交換器管の配置を示した端面図である。
【図１０】内管と、半径方向に取り囲む外管とを有する熱交換器管を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図には、実施例の異なる視図を表すため、3つの直交方向Sx、Sy、Szが示されている。方向Szは、実質的に鉛直であり、上方に延びる。この方法では、方向Szは、重力と実質的に反対である。
【０００９】
図1には、循環流動層ボイラ1の側面を示す。循環流動層ボイラ1は、炉50、サイクロン40、およびループシール5を有する。図1において、燃焼排ガスチャネルは、参照符号20で表されている。通常、ボイラ1は、燃焼排ガスチャネル20内に熱交換器26、28を有し、該熱交換器26、28は、燃焼排ガスから熱を除去するように構成される。熱交換器の一部は、過熱器26であり、これは、蒸気を過熱するように構成される。熱交換器の一部は、水を加熱し、および／または沸騰させるように構成されたエコノマイザ28であってもよい。
【００１０】
炉50内では、ある燃焼性材料が燃焼するように構成される。ある不活性粒子状材料、例えば砂も、炉50内に配置される。粒子状材料と燃焼性材料、および／またはアッシュの混合物は、流動材料と称される。炉50の底部には、格子52が配置される。格子52は、空気を炉内に供給するように構成され、流動材料が流動化され、燃焼性材料の少なくとも一部が燃焼して、熱、燃焼排ガス、およびアッシュが生成される。循環流動層では、空気供給は、極めて強く、流動材料は、炉50の上方に流れるように構成される。格子52は、空気を供給する格子ノズル54を有する。格子52は、炉50からアッシュを除去するため、底部アッシュチャネル56を制限する。
【００１１】
流動材料は、炉50の上部からサイクロン40に搬送され、流動材料がガスと分離される。サイクロン40から、流動材料は、チャネル60を通り、ループシール5に落下する。ループシール5では、流動材料の層が形成される。層は、燃焼空気または流動空気が炉50からサイクロン40に、反対方向に流れることを抑制する。ループシール5は、炉50と共通の壁を有さないことが好ましい。この場合、ボイラ1の構造設計に、より大きな自由度が提供される。少なくとも、ループシール5が炉50と共通の壁を有さない場合、流動材料は、ループシール5から炉50に流動材料を搬送するように構成されたパイプライン15を介して、ループシール5から炉50に戻される。
【００１２】
図1を参照すると、ループシール熱交換器10は、ループシール5内に配置される。図2乃至図5を参照すると、ループシール熱交換器10は、壁500を有し、その一部は、垂直壁505である。通常、壁500は、熱交換器管で形成され、これは、流動材料からの熱を回収するように構成される。壁500は、ループシール熱交換器の内部11を限定する。
【００１３】
ループシール熱交換器10の壁500は、第1の粒子出口590を定め（すなわちループシール熱交換器は第1の粒子出口590を有し）、これは、ループシール熱交換器10から少なくとも粒子状材料を排出するように構成される。第1の粒子出口は、出口壁507により、下側から限定される。図2bおよび図3では、出口壁507は、垂直である。第1の粒子出口590は、ループシール熱交換器の内部11から、パイプライン15のような、その外部に向かって、少なくとも粒子状材料を排出するように構成される。粒子状材料に加えて、軽いアッシュの一部が、第1の粒子出口590を介してパイプライン15に搬送される。また、重いアッシュの一部も、粒子状材料に沿って搬送される。ただし、ループシール熱交換器10のシーブ（篩い）効果のため、重いアッシュの大部分は、分離され、第1のアッシュ除去チャネル（211、421、431）から排出される。また、シーブ効果のため、第1のアッシュ除去チャネル（211、421、431）を介して除去された材料は、主としてアッシュを含む。例えば、第1のアッシュ除去チャネル（211、421、431）を介して除去された材料は、第1の粒子出口590を介して除去された材料よりも多くのアッシュを有する。
【００１４】
ループシール熱交換器の壁500は、第1の部屋21を限定する（すなわちループシール熱交換器は、第1の部屋21を有する）。第1の部屋21は、サイクロン40を介して炉50からの流動材料を受容する入口31を有する。
【００１５】
図2a乃至図5の実施例では、ループシール熱交換器の壁500は、第2の部屋22を限定する（すなわちループシール熱は、第2の部屋22を有する）。第2の部屋22は、熱交換器管820を有し（図2b参照）、これは、ループシール5内の流動材料からの熱を回収するように構成される。（第2の部屋22内の）熱交換器管820および（壁の）熱交換器管は、同様であってもよい。
【００１６】
ある実施例では、第1の粒子出口590の下端は、ループシール熱交換器10の内部11に配置された、熱交換器管820の少なくとも一部よりも高い垂直レベル位置に配置される。これにより、使用の際に、熱交換器管820の少なくとも一部が、粒子状材料の床に配置されるという効果が得られる。なぜなら第1の粒子出口590は、ループシール熱交換器10内の粒子状材料の床の表面を定めるからである。第1の粒子出口590の下端は、ループシール熱交換器10の内部11に配置された熱交換器管の少なくとも半分よりも高い垂直レベル位置に配置されることが好ましい。第1の粒子出口590の下端は、ループシール熱交換器10の内部11に配置された全ての熱交換器管よりも高い垂直レベル位置に配置されることがより好ましい。
【００１７】
壁500の第1の壁510は、第2の部屋22から第1の部屋21を分離する。第1の壁510は、垂直壁505であってもよい。ある実施例では、第1の壁510は、第1の部屋21の底部、および／または第2の部屋22の底部から、上方に向かって延在する。異なる部屋を設けることにより、以下に示すように、ガスロックが入口31の近傍に局部的に配置されるようになる。第1の壁510は、平坦であってもよい。第1の壁210の少なくとも一部は、第1の部屋21および第2の部屋22と共通であってもよい。従って、ある実施例では、第1の壁510の一部は、第1の部屋21および第2の部屋22の両方を限定する。より具体的には、第1の壁510の一部は、第1の部屋21を限定し、第1の壁510の同じ部分が、第2の部屋22も限定する。
【００１８】
本願に使用される用語に関し、他に記載がなければ、2つの異なる部屋（21、22）は、両方の部屋（21、22）の底部から上方に延在する壁500により分離される。第1の部屋21の底部は、第2の部屋22の底部と同じ垂直レベル位置に配置されることが好ましい。第1の部屋21の天井は、第2の部屋22の天井と同じ垂直レベル位置に配置されることが好ましい。両方の底部が異なる高さに配置される場合、部屋（21、22）は、低い方の部屋の底部から、高い方の部屋の底部まで延在する壁により分離される。壁は、さらに上方まで延在してもよい。ただし、例えば、図4および図5に示すように、通常、チャネル512は、部屋の上部（下側）と、例えば第1の壁510のような壁の上端との間に残される。
【００１９】
第1の壁510は、流動材料を搬送するための第1のチャネル512を（例えば底部から、および／または上部から）限定する。図2a乃至図5では、第1のチャネル512は、第1の部屋21から第2の部屋22まで流動材料を搬送するように構成される。第1のチャネル512は、例えば、第1の部屋21の上部、および／または第2の部屋22の上部から、部屋の高さよりも少ない距離だけ下方に延在する第1の壁510により、限定されてもよい。従って、そのような第1のチャネル512は、［i］第1の部屋の底部、および／または第2の部屋の底部と、［ii］第1の壁の下端との間に配置される。図4および図5に示すように、第1のチャネル512は、例えば、第1の部屋21の底部、および／または第2の部屋22の底部から、部屋の高さよりも少ない距離だけ上方に向かって延在する第1の壁510により限定されてもよい。従って、そのような第1のチャネルは、［i］第1の部屋の上部、および／または第2の部屋の上部と、［ii］第1の壁の上端との間に配置される。また、第1のチャネル512は、第1の壁510により限定されたオリフィスであってもよく、第1の壁は、オリフィスから全ての方向に向かって横方向に延在する。
【００２０】
ループシール熱交換器10は、さらに、第1の部屋21または第2の部屋22からアッシュを搬出するように構成された、第1のアッシュ除去チャネル（211、421）を有する。第1のアッシュ除去チャネル（211、421）は、第1の部屋の底部から、または第2の部屋22の部屋の底部から、アッシュを搬送するように構成されることが好ましい。これにより、ループシール熱交換器10内にアッシュが蓄積されなくなると言う効果が得られ、これにより、ループシール熱交換器10の熱回収容量が改善される。別の例では、第1のアッシュ除去チャネル（211、421）は、ループシール熱交換器の垂直壁に配置されてもよい。ただし、メンテナンス用にループシール熱交換器を空にするため、第1のアッシュ除去チャネルの下端は、ループシール熱交換器10の底部よりも最大50cm上方の位置に配置されることが好ましい。
【００２１】
また、第1のアッシュ除去チャネル（211、421）は、第1の粒子出口590よりも低いレベル位置に配置される。前述のように、そのような配置では、ループシール熱交換器10は、粒子状材料から重いアッシュを分離するシーブとして機能する。重いアッシュは、その後、第1または第2の部屋（21、22）の底部から、第1のアッシュ除去チャネル（211、421）に収集される。ループシール熱交換器10内の流動材料が流動化されると、ループシール熱交換器10は、さらに、空気シーブとして機能し、これにより、重いアッシュが粒子状材料からより効率的に分離される。第1のアッシュ除去チャネル（211、421）は、第1のアッシュ除去チャネル（211、421）の上端が、第1の粒子出口590の下端よりも低いレベル位置に配置されるように、第1の粒子出口590に対して配置されてもよい。「低いレベル」という用語は、垂直レベル、すなわち垂直位置を表す。
【００２２】
ある実施例では、第1のアッシュ除去チャネル（211、421）の上端は、第1の粒子出口590の下端よりも低いレベル位置に配置される。ある実施例では、第1のアッシュ除去チャネル（211、421）の上端は、第1の粒子出口590の下端よりも少なくとも50cm、または少なくとも1m低い位置に配置される。ある実施例では、第1の粒子出口590の下端は、ループシール熱交換器の底部よりも、少なくとも1.5mまたは少なくとも2m高い位置に配置される。同様に、ある実施例では、第1の粒子出口590の下端は、第1のアッシュ除去チャネル（211、421）の上端よりも少なくとも1mまたは少なくとも1.5m高い位置に配置される。
【００２３】
ある実施例では、第1のアッシュ除去チャネル211は、第1の部屋21からアッシュを排出するように構成される。前述のように、ある実施例では、第1の壁510は、第2の部屋の底部から上方に向かって延在する。そのような実施例では、第1の壁510は、第2の部屋22から第1の部屋21へのアッシュの流れを妨げてもよい。従って、少なくともそのような実施例では、ループシール熱交換器は、第2の部屋22からアッシュを排出するように構成された、第2のアッシュ除去チャネル421を有することが好ましい。第2のアッシュ除去チャネル421は、第2の部屋22の底部からアッシュを排出するように構成されることが好ましい。第2のアッシュ除去チャネル421は、ループシール熱交換器の垂直壁に配置されてもよい。ある実施例では、第2のアッシュ除去チャネル421は、第1の粒子出口590よりも低いレベルに配置される。第2のアッシュ除去チャネル421は、第1の粒子出口590に対して、第2のアッシュ除去チャネル421の上端が、第1の粒子出口590の下端よりも低いレベルに配置されるように配置されてもよい。第1の粒子出口590と第2のアッシュ除去チャネル421の間の垂直距離に関し、第1の粒子出口590と第1のアッシュ除去チャネル211に関して上述したものと同じ距離が適用される。ループシール熱交換器の底部に対する第2のアッシュ除去チャネル421の垂直位置に関し、第1のアッシュ除去チャネル211に関して上述したものと同じ距離が適用される。
【００２４】
図6乃至図9b、および以下の詳細な説明を参照すると、流動材料の流れは、通常、（少なくとも一つ）の加熱チャンバ320および／またはバイパスチャンバ200を介して、入口31から第1の粒子出口590に向かって誘導される。流動材料は、特定の流れ方向のみを有してもよい。これにより、単一のアッシュ除去チャネルのみを用いて、アッシュを放出することが難しくなる。従って、ある実施例では、第1のアッシュ除去チャネル211は、ループシール熱交換器10のバイパスチャンバ200から、アッシュを排出するように構成される。第1の粒子出口590に対する第1のアッシュ除去チャネル211の垂直位置に関する前述の事項は、この実施例にも適用される。また、これらの実施例では、ループシール熱交換器10は、加熱チャンバ320からアッシュを排出するように構成された、第2のアッシュ除去チャネル421を有することが好ましい。第1の粒子出口590に対する第2のアッシュ除去チャネル421の垂直位置についての前述の事項は、この実施例にも適用される。
【００２５】
図2aに示すように、流動材料を受容する入口31は、熱交換器管820に設けられた第2の部屋22に、流動材料を供給するように構成されてもよい。また、流動材料を受容する入口31は、熱交換器管830に設けられた第3の部屋23に、流動材料を供給するように構成されてもよい。これにより、単一の粒子入口31のために多くの熱交換器表面が使用されるようになるため、構造が小型化される。従って、ある実施例では、ループシール熱交換器10の壁500は、第3の部屋23を限定する（すなわちループシール熱交換器10は、第3の部屋23を有する）。ループシール5内の流動材料からの熱を回収するように構成された一部の熱交換器管830は、第3の部屋23、すなわちその内部に配置される。図2aおよび図2bに示すように、粒子入口31は、第2の部屋22と第3の部屋23の間に配置されてもよい。また、ループシール熱交換器の壁500の第2の壁520は、第3の部屋23を第1の部屋21から分離する。第2の壁520は、第1の部屋21から第3に部屋23に流動材料を搬送するための第2のチャネル522を限定する。第1の壁510および第1のチャネル512についての前述の事項は、必要な調整の上、第2の壁520および第2のチャネル522にも適用される。
【００２６】
第1の壁510に関して上述したように、アッシュは、第2の壁520の構造に依存し、全ての場合に、第3の部屋23から第1の部屋21に流れる必要はない。従って、ある実施例では、ループシール熱交換器10は、第3の部屋23からアッシュを排出するように構成された、第3のアッシュ除去チャネル431を有する。第3のアッシュ除去チャネル431は、第3の部屋23の底部から、アッシュを排出するように構成されてもよい。第1のアッシュ除去チャネル211に関して前述したものと同じ意味で、第3のアッシュ除去チャネル431は、第1の粒子出口590よりも低いレベル位置に配置されてもよい。第1の粒子出口590と第3のアッシュ除去チャネル431の間の垂直距離に関し、前述の第1の粒子出口と第1のアッシュ除去チャネルに関するものと同じ距離が適用される。
【００２７】
前述のように、ループシール熱交換器10からアッシュが除去される際に、アッシュは、流動層ボイラ1の炉50に搬送されないことが好ましい。アッシュは高温のため、回収可能な熱を含む。従って、好適実施例では、循環流動層ボイラ1は、アッシュクーラ600を有する（図3乃至図5、図9aおよび図9b）。アッシュクーラ600は、少なくとも第1のアッシュ除去チャネル211からアッシュを受容するように構成される。アッシュクーラ600は、流動層ボイラ1の炉50に接続されていないパイプライン212を介して、第1のアッシュ除去チャネル211からアッシュを受容するように構成されてもよい。ループシール熱交換器10から排出される全てのアッシュに、同じアッシュクーラ600を使用することは、経済的に有益である。従って、アッシュ除去チャネル（第1の211、必要な場合、第2の421および第3の431）は、相互に対して、アッシュクーラ600がアッシュ除去チャネルからのアッシュを受容するように構成されるように配置されることが好ましい。アッシュクーラ600は、同様な方法で、アッシュ除去チャネル（第1の211、必要な場合、第2の421および第3の431）に対して配置される。アッシュクーラ600は、パイプライン422を介して、第2のアッシュ除去チャネル421からアッシュを受容するように構成されてもよい。アッシュクーラ600は、パイプライン432を介して、第3のアッシュ除去チャネル431からアッシュを受容するように構成されてもよい。
【００２８】
また、アッシュクーラ600は、流動層ボイラ1のループシール5からの流動材料のみを受容するように構成されることが好ましい。アッシュクーラ600は、流動層ボイラ1のループシール熱交換器からの流動材料のみを受容するように構成されることが好ましい。アッシュクーラ600は、第1のアッシュ除去チャネル211を有するループシール熱交換器10からの流動材料のみを受容するように構成されることが好ましい。また、アッシュクーラ600は、アッシュが炉50を介して、ループシール熱交換器10からアッシュクーラ600に搬送されないよう、ループシール熱交換器10から流動材料を受容するように構成される。アッシュクーラ600は、アッシュから熱を回収する、熱交換器媒体の循環を有してもよい。アッシュクーラ600は、スクリューコンベアを有してもよい。アッシュクーラ600は、スクリューコンベアを有し、該スクリューコンベアには、水のような冷却媒体の循環部が備えられてもよい。
【００２９】
ある実施例では、システムは、別のアッシュクーラ650を有し、これは、炉50から底部アッシュを受容し、炉50から受容された底部アッシュを冷却するように構成される。他のアッシュクーラ650は、アッシュから熱を回収する、熱交換媒体循環を有してもよい。他のアッシュクーラ650は、前述のような、水冷スクリューコンベアを有してもよい。
【００３０】
ループシール熱交換器10内の流動材料の流れを加速するため、ループシール熱交換器は、ノズル900を有する（図4参照）。ノズル900は、ループシール熱交換器10に流動化ガスを搬送することにより、ループシール熱交換器10内で流動材料を流動化するように構成される。ノズルは、ループシール熱交換器10の底部に配置される。
【００３１】
ある実施例では、ノズル900の一部の第1のノズル910は、流動化ガスの流れにより、アッシュを第1のアッシュ除去チャネル212に向かって移動するように構成される。第1のノズル910は、流動化空気の流れをある方向に誘導するように配置されてもよい。方向は、例えば、実質的に鉛直であってもよく、あるいはこの方向は、流動材料を流動化するため、鉛直に対して最大60°の角度を形成してもよい。アッシュの移動のため、水平面における流動化空気の流れの方向の投影は、ゼロ以外の長さを有する。また、投影の方向は、アッシュが移動する方向を示す。そのような誘導は、例えば、少なくともノズル900が、垂直軸に対して軸方向に対称ではない場合に得られてもよい。ノズルは、軸方向に対称であり、対称の軸が、第1のアッシュ除去チャネル212に向かって傾斜されてもよい（図3参照）。そのような場合、第1のノズル910を使用して、アッシュをアッシュ除去チャネル212に向かって、または主に向かって誘導できる。第1のノズルは、第1の部屋21内に配置されてもよい。
【００３２】
ループシール熱交換器10が第2のアッシュ除去チャネル421を有するある実施例では、ノズル900の少なくとも一部の第2のノズル920は、流動化ガスの流れにより、アッシュを、第2のアッシュ除去チャネル421に向かって、または主に向かって移動するように構成される。ループシール熱交換器が第2の部屋を有する場合、第2のノズル920は、第2の部屋22内に配置されてもよい。第1のノズル910の形状および配向に関する前述の事項は、一部を変更して、第2のノズル920に適用される。
【００３３】
また、ループシール熱交換器が第3のアッシュ除去チャネル431を有する場合、ノズル900の少なくとも一部の第3のノズル900は、流動化ガスの流れにより、アッシュを、第3のアッシュ除去チャネル431に向かって移動するように構成されることが好ましい。第3のノズル930は、第3の部屋23に配置されてもよい。第1のノズル910の形状および配向に関する前述の事項は、一部を変更して、第3のノズル930に適用される。
【００３４】
図2a、図2b、および図3を参照すると、ループシール熱交換器の実施例は、第3の壁530を有する。第3の壁530は、第1の部屋21を入口チャンバ100およびバイパスチャンバ200に分割し、入口チャンバ100は、パイプライン60を介して炉60から流動材料を受容する入口31を有する。第3の壁530は、ループシール熱交換器10の壁500の一つである。第3の壁530は、入口チャンバ100からバイパスチャンバ200に流動材料を搬送するため、（例えば上部から）第3のチャネル532を限定する。図3に示すように、第3の壁530は、第1の部屋21の上部から下方に延在する壁であってもよい。ある実施例は、さらに、バイパスチャンバ200を限定する第4の壁540を有する。また、第4の壁540は、ループシール熱交換器10から粒子状材料を排出する、第2の粒子出口542を（例えば下側から）限定する。入口チャンバ100は、ディップレグ100とも称され得る。ディップレグ100における材料の流れは、実質的に下向きであってもよい。通常、一部の流動材料は、パイプライン60に配置される（図1参照）。これにより、流動材料の圧力により、流動材料が、入口チャンバ100において下向きに移動される。バイパスチャンバ200は、バイパスアップレグ200と称され得る。バイパスアップレグ200における材料の流れは、実質的に上向きであってもよい。
【００３５】
第3のチャネル532および第2の粒子出口542は、第2の粒子出口542の下端が、第3のチャネル532の上端よりも高い垂直レベル位置に配置されるように構成されることが好ましい。垂直レベルのこの差のため、使用の際に、バイパスチャンバ200内に流動材料の厚い層が生じる。この層は、第1のガスロックを形成し、炉の流動化ガスは、誤った方向に流れなくなる。第3のチャネル532および第2の粒子出口542は、第2の粒子出口542の下端が、第3のチャネルの上端よりも、少なくとも500mm、例えば500mmから700mm高い位置に配置されるように構成されることがより好ましい。第1のガスロックにおける流動材料の高さは、実際の産業用途において好適であることが認められている。
【００３６】
本願に使用されている用語に関し、特に記載がない限り、2つの異なるチャンバは、両方のチャンバの天井から下方に延在する壁により分離される。天井が異なる高さで配置される場合、チャンバは、より高い位置に設置されたチャンバの天井から、より低い位置に配置されたチャンバの天井まで、下向きに延在する壁により分離される。壁は、さらに下方まで延在してもよい。ただし、例えば、図5に示すように、通常、チャンバの底部と壁の下端の間には、チャネルが残される。
【００３７】
壁500を除き、バイパスチャンバ200には、熱交換器管がなくてもよい。実際には、バイパスチャンバ200の壁500には、熱交換器管がなくてもよい。バイパスチャンバ200を使用して、第2の部屋22の熱交換器管820をバイパスさせることができる。バイパスチャンバ200を使用して、第3の部屋23の熱交換器管830をバイパスさせることができる。実際、バイパスチャンバ200を使用して、流動材料からわずかの熱のみを回収することにより、ループシール熱交換器10を介して流動材料を搬送してもよい。
【００３８】
第2の部屋22を通る流動材料の流れに関し、図3を参照すると、ある実施例では、ループシール熱交換器10は、第1の部屋21を入口チャンバ100および供給チャンバ150に分割する第5の壁550を有する。第5の壁550は、第1の部屋21の上部から下方に延在してもよい。図4に示すように、前述の第1の壁510は、供給チャンバ150を第2の部屋22から分離する。供給チャンバ150は、供給アップレグ150とも称される。供給アップレグ150において、流動材料の流れは、図3および図4に示すように、実質的に上向きであってもよい。図4の壁に関し、供給チャンバ150の第1の壁510および第2の壁520は、黒色で示されている。しかしながら、正のSx方向（図2b参照）において、これらの壁は、入口チャンバ100の壁として、延在してもよい。図4において、壁のこれらの部分、すなわち上部分は、灰色で示されている。これらの壁は、バイパスチャンバ200の壁のように、正のSx方向に延在してもよい。
【００３９】
ループシール熱交換器が、入口チャンバ100を限定する第5の壁550を有する場合、第5の壁550は、入口チャンバ100から供給チャンバ150に流動材料を搬送する第5のチャネル552を限定する。前述のように、第1の壁510は、第1の部屋21から第2の部屋22に流動材料を搬送する第1のチャネル512を限定する。第1のチャネル512が、第5のチャネル552よりも高い垂直レベル位置になるように、第1のチャネル512および第2のチャネル552を配置することにより、供給チャンバ150により、第2のガスロックが形成される。また、第2のガスロックは、炉の空気が誤った方向に流れることを抑制する。従って、ある実施例では、第1のチャネル512および第5のチャネル552は、第1のチャネル512の下端が、第5のチャネル552の上端よりも高い位置に配置されるように構成される。この方法では、供給チャンバが第2のガスロックを形成する。第1のチャネル512および第5のチャネル552は、第1のチャネルの下端が、第5のチャネルの上端よりも、少なくとも500mm、例えば500mmから700mm高い位置に配置されるように構成されることが好ましい。第2のガスロックにおける流動材料のこの高さは、実際の産業用途に好適であることが見出されている。
【００４０】
ループシール熱交換器10内の流動材料の流れは、流動化の度合いにより制御され得る。ループシール熱交換器10内の流動材料の流れを制御するため、ループシール熱交換器は、ループシール熱交換器内の第1の位置で、流動材料を流動化するように構成された第1のノズルの群901と、ループシール熱交換器内の第2の位置で、流動材料を流動化するように構成された第2のノズルの群902とを有し、第2の配置は、第1の配置とは異なる。ノズルの群901、902が、ノズル900の組に属することは明らかである。第1のノズルの群901を通る空気の流れは、制御可能である。第2のノズルの群902を通る空気の流れは、制御可能である。また、他のノズル900を通る空気流も、制御可能であってもよい。
【００４１】
少なくともこれらの2つの配置において、相互に独立に、流動化の度合いを制御するため、循環流動層ボイラは、制御ユニットCPUを有し、これは、
−第1のノズルの群901を通る空気の流れを制御し、
−第2のノズルの群902を通る空気の流れを、第1のノズルの群901を通る空気の流れとは独立に制御する
ように構成される。
【００４２】
バイパスチャンバ200内の流動材料の流れを制御するため、ループシール熱交換器は、図3に示すように、バイパスチャンバ内に配置された一次ノズル942（すなわち第1のノズルの群901）を有する。一次ノズル942は、バイパスチャンバ200内で流動材料を流動化するように配置される。ループシール熱交換器は、バイパスチャンバ200の外側であって、第1の部屋21または第2の部屋22の内部に配置された、二次ノズル944（すなわち第2のノズルの群902）を有する。二次ノズル944は、それらの位置の上部で、流動材料を流動化するように構成される。二次ノズル944は、例えば、入口チャンバ100に配置されてもよい（図3）。二次ノズル944は、例えば、第2の部屋22に配置されてもよい（図4）。二次ノズル944は、前述の第2のノズル920またはその一部であってもよい。
【００４３】
バイパスチャンバ200への流動材料の流れを制御するため、循環流動層ボイラ1は、制御ユニットCPUを有し、これは、
［i］一次ノズル942を通る空気の流れ、および
［ii］一次ノズル942を通る空気の流れとは独立に、二次ノズル944を通る空気の流れ
を制御するように構成される。例えば、一次ノズルを使用して流動材料を流動化し、二次ノズルは流動材料の流動化に使用されない場合、流動材料の最も簡単な経路は、バイパスチャンバを通るものとなる。この場合、流動材料の大部分は、第2の部屋22の熱交換器管820をバイパスする。反対に、一次ノズルが流動化に使用されず、第2のノズルが使用される場合、バイパスチャンバは、強い流れ抵抗を示し、大部分の流動材料は、第2の部屋を通って流れる。
【００４４】
同じ考えを使用して、第2の部屋と第3の部屋の間で流動材料が分離される方法を制御することができる。ノズルを通る流動化ガスの流れを制御することにより、ループシール熱交換器内の流動材料の流れに影響を与えることができる。
【００４５】
例えば、第2のノズル920を使用して流動材料を流動化し、第3のノズル930は流動材料の流動化に使用されない場合、最も簡単な経路は、第2の部屋22を通るものとなる。この場合、第3の部屋23は、流動材料からの熱の回収には使用されない、反対に、第3のノズル930が流動材料の流動化に使用され、第2のノズル920が流動材料の流動化に使用されない場合、流動材料の最も簡単な経路は、第3の部屋23を通るものとなる。この場合、第2の部屋22は、流動材料からの熱の回収に使用されない。
【００４６】
別の例では、供給チャンバ150は、供給チャンバ150において流動材料を流動化するノズルを有してもよい。第3の部屋よりも第2の部屋22に近い供給チャンバ150のノズルは、ノズルA954と称され得る（図4参照）。第2の部屋22よりも第3の部屋23に近い供給チャンバ150のノズルは、ノズルB952と称され得る。ノズルAおよびノズルBを通る流動化の量を個々に制御することにより、第2の部屋22に搬送される流動材料の量、および第3の部屋23に搬送される流動材料の量に、影響を与えることができる。ある実施例では、循環流動層ボイラは、制御ユニットCPUを有し、これは、
［i］ノズルA954を通る空気の流れ、および
［ii］ノズルA954を通る空気の流れとは独立に、ノズルB952を通る空気の流れ
を制御するように構成される。
【００４７】
前述のように、流動を局部的に制御することにより、流動材料の分割比に影響を与えることができることは明らかである。まず、前述のように、一次ノズル942および二次ノズル944を使用することにより、ループシール熱交換器10に受容される流動材料の量に対する、熱交換器管820、830をバイパスする流動材料の量を制御できる。第2に、前述のように、［i］第2のノズル920および第3のノズル930を使用することにより、または［ii］ノズルA954およびノズルB952を使用することにより、第2の部屋22および第3の部屋23に入る流動材料の全量に対する、第2の部屋22に入る流動材料の量を制御できる。
【００４８】
図5に示すように、ノズルは、第2の部屋22内の流動材料の流れに局部的に影響する、いくつかの領域にグループ化されてもよい。
【００４９】
通常、図2a乃至図5のループシール内の流動材料の流れは、少なくとも8つの異なる領域における流れまたは空気が個々に制御できる場合、好適に制御できる。8つの領域は、例えば、バイパスチャンバ200、入口チャンバ100、供給チャンバ150の第1の半分220（図2a）、供給チャンバ150の残りの半分230、加熱チャンバ320、他の加熱チャンバ330、放出チャンバ420、および他の放出チャンバ430である。また、前述のように、加熱チャンバは、さらなる区画に分割され、各々が、個々に制御可能な空気流を含んでもよい。従って、循環流動層ボイラは、制御ユニットCPUを有し、これは、ノズル900の組を通る空気の流れを、ノズルの組の他のノズルを通る空気の流れとは独立に制御するように構成されてもよい。前述のように、この場合、ノズルの組は、少なくとも8つのノズル、例えば8つのノズルを有してもよい。図2a乃至図9bにおける矢印は、流動材料および／または流動化空気の流れの方向を表す。当業者には明らかなように、ノズルを示す矢印（例えば900）は、ノズルからの空気流の方向を表す。同様に、他の矢印は、流動材料流およびその方向を表す。
【００５０】
図6乃至図9bに示すように、ある実施例は、供給アップレグ150を限定する壁を有さない。一方、流動材料は、入口チャンバ100から熱交換器管810、820、830に、直接供給されてもよい。そのような実施例では、ループシール熱交換器10は、前述の意味において、少なくとも2つの部屋に必ずしも分割される必要はない。同様に、第1の部屋21は、熱交換器管810を有してもよい。
【００５１】
図6のループシール内の流動材料流の制御に関し、流れまたは空気が少なくとも4つの異なる領域で個々に制御され得る場合、流れは好適に制御できる。そのような領域は、入口チャンバ100、バイパスチャンバ200、第1の加熱チャンバ320、および第2の加熱チャンバ330である。従って、循環流動層ボイラは、制御ユニットCPUを有し、これは、ノズル900の組を通る空気の流れを、ノズルの組の他のノズルを通る空気の流れと独立に制御するように構成されてもよい。前述のように、この場合、ノズルの組は、少なくとも4つのノズル、例えば4つのノズルを有してもよい。通常、チャンバの各々は、多くのノズルを有してもよい。ただし、CPUは、チャンバ内の全てのノズルを通る空気の全体の流れを制御するように制御されてもよい。これにより、チャンバのノズルを通る空気の流れが、同じチャンバの別のノズルを通る空気の流れに依存し得る。図6のループシール熱交換器内の流動材料流の方向は、入口チャンバ100では実質的に下向きであり、バイパスチャンバ200では実質的に上向きであり、加熱チャンバ（320、330）では主として水平であるが、例えば、パイプライン15の近傍のある位置では、上向きである。
【００５２】
図7のループシール内の流動材料流に関し、少なくとも3つの異なる領域における流れまたは空気が個々に制御できる場合、流れは、好適に制御できる。そのような領域は、入口チャンバ100、バイパスチャンバ200、および加熱チャンバ320である。従って、循環流動層ボイラは、制御ユニットCPUを有し、これは、ノズル900の組を通る空気の流れを、ノズルの組の他のノズルを通る空気の流れと独立に制御するように構成されてもよい。前述のように、この場合、ノズルの組は、少なくとも3つのノズル、例えば3つのノズルを有してもよい。図7のループシール熱交換器内の流動材料流の方向は、入口チャンバ100では実質的に下向きであり、バイパスチャンバ200では実質的に上向きであり、加熱チャンバ320では主として水平であるが、例えばパイプライン15の近傍のある位置では、上向きである。
【００５３】
この方法では、図6または図7の実施例は、図2a乃至図5に示した実施例に対する、コスト効果のある代替例を提供してもよい。また、図6乃至図9の実施例では、ループシール熱交換器10の壁により、ガスロックまたは少なくとも2つのガスロックが形成されてもよい。
【００５４】
図8a乃至図9b、特に図8bを参照すると、これらの実施例のループシール熱交換器10は、［i］入口チャンバ100と第3のチャネル532を限定する第3の壁530、および［ii］バイパスチャンバ200と第2の粒子出口542を限定する第4の壁540を有する。これらの壁530、540は、さらに、バイパス経路BPを限定し、これを介して、流動材料は、入口31から第2の粒子出口542を通り、パイプライン15に流れるように構成される。バイパス経路BPは、第3のチャネル532および第2の粒子出口542を有する（図2bも参照）。第4の壁540は、第3の壁530から流動材料流の方向の下流に配置される。また、バイパス経路BPにより第1のガスロックを形成するため、第3のチャネル532は、第2の粒子出口542に対してより低い位置に配置されてもよい。第1のガスロックを形成するためのチャネル532および第2の粒子出口542の相互の配置についての前述の（図2bに関する）事項は、図6乃至図9bの実施例にも適用される。
【００５５】
図8a乃至図9b、特に図8aおよび図9aを参照すると、ループシール熱交換器10は、入口チャンバ100と第5のチャネル532を限定する第5の壁550を有する。ループシール熱交換器10は、第1の粒子出口590を限定する出口壁507を有する。この方法では、第5の壁550および出口壁507は、加熱経路HPを限定し、これを介して、流動材料は、入口31から第1の粒子出口590を通り、パイプライン15に流れるように構成される。出口壁507は、第5の壁550から流動材料流の方向の下流に配置される。また、加熱経路HPにより形成される第2のガスロックを提供するため、第5のチャネル552は、第1の粒子出口590よりも低いレベルに配置される。例えば、第5のチャネル552の上端は、第1の粒子出口590の下端よりも低いレベル位置に配置されてもよい。例えば、第5のチャネル552の上端は、第1の粒子出口590の下端よりも少なくとも500mm、例えば500mmから700mm低い位置に配置されてもよい。この方法では、第2のガスロックは、流動材料の流れの方向において、第5の壁550と出口壁57の間に配置される。これは、図2a乃至図5の実施例にも適用され、第2のガスロックは、供給チャネル150に配置される。
【００５６】
図5を参照すると、ある実施例では、ループシール熱交換器10は、第2の部屋22を加熱チャンバ320と放出チャンバ420に分割する、第6の壁560を有する。第6の壁560は、第2の部材22の上部から、下方に延在してもよい。図5に示すように、加熱チャンバ320における流動材料の流れは、実質的に水平であってもよい。ただし、材料は、チャンバの上部（図5においては右上コーナ）に配置されたチャネルから、加熱チャンバ320に供給されてもよく、材料は、チャンバの低い部分（図5では、左下コーナ）に配置されたチャネルを介して、加熱チャンバ320から排出されてもよい。
【００５７】
放出チャンバ420は、放出アップレグ420と称され得る。図5に示すように、放出アップレグ420において、流動材料の流れは、実質的に上向きであってもよい。図6乃至図9bに示すように、ある実施例は、放出アップレグ420を限定する壁を有さない。一方、流動材料は、第1の部屋21または第2の部屋22から、直接放出されてもよい。
【００５８】
流動化ガスは、流動材料とともに、パイプライン15を介して炉50まで搬送されてもよい。図2a乃至図5の実施例では、流動材料は、加熱チャンバ320、330に実質的に水平に流れるように構成される。ただし、流動化ガスが流動材料のみとともに流れる場合、流動化ガスは、壁560の下のみに搬送される（図5参照）。従って、ガスは、少なくとも一部の上部熱交換器管820、例えば、加熱チャンバ320および熱交換器管820の近傍において、流動材料を適正に流動化しない。従って、ループシール熱交換器10は、ガス出口（423、433。図2a、2b、5参照）を有し、これらは、使用の際に、加熱チャンバ320、330の上部から、パイプライン15に向かって流動化ガスを排出することが好ましい。この方法では、第2の部屋22を加熱チャンバ320と放出チャンバ420に分割し、その下部分において、流動材料の流路を限定する壁560は、その上部において、流動化ガスのガス出口423をさらに限定する。ガス出口423、433のサイズは、十分に小さく選定され、使用の際に、ガス流は、パイプライン15に向かって誘導されてもよい。
【００５９】
ループシール5内の温度は、通常、極めて高い。第1の部屋21または第2の部屋22において標準の熱交換器管810、820が使用される場合、2つの問題が生じることが留意される。まず、標準的な熱交換器管は、熱を十分に伝達するため、管の内側に流れる蒸気により、標準的な熱交換器管の外表面の温度が減少する。その結果、標準的な熱交換器管の外表面の温度が低下し、腐食性の化合物（例えば、アルカリ塩化物のようなアルカリハロゲン化物）が管に濃縮する。これは、腐食の問題を引き起こす。第2に、流動材料の流れにより、管の摩耗が生じる。また、管は、高圧に耐える必要がある。従って、この目的用の耐久性のある熱交換器管は、極めて高価である。
【００６０】
図10を参照すると、熱交換器管820が内管822と、同軸の外管826とを有する場合、ある熱的に絶縁性の材料812が、内管822と外管826との間に配置され、腐食と摩耗の問題は、軽減されることが留意される。まず、熱的に絶縁性の材料824により、熱交換器管の外表面の温度が高く維持され、これにより、アルカリハロゲン化物が表面に濃縮することが抑制される。第2に、外管826において、流動材料からの摩耗が考慮される。第3に、内管822のみが、高圧に耐える必要がある。一方、外管826の外表面と、外管826の内表面の間の圧力差は、実質的にゼロである。熱的に絶縁性の材料824に関し、空気、流動材料、砂、またはモルタルの少なくとも一つが、内管と外管の間に配置される。熱的に絶縁性の材料824の熱伝導度は、例えば、20℃で最大10W／mKであってもよい。
【００６１】
ある実施例では、第1または第2の部屋の熱交換器管820の少なくとも一部は、水および／または蒸気のような熱交換媒体を搬送するように構成された内管822と、内側の熱交換器管824を保護するように構成された外管826と、内管と外管の間の熱的に絶縁性のある材料と、を有する。
【００６２】
熱交換器管820は、管の長手方向に延伸する、少なくとも直線部分を有してもよい。内管822は、管820の長手方向に延伸する、少なくとも直線部分を有してもよい。外管826は、内管822の直線部分と同軸の、管820の長手方向に延伸する、少なくとも直線部分を有してもよい。外管826の内径は、例えば、内管822の外径よりも少なくとも1mm長くてもよい。外管826の内径は、例えば、内管822の外径よりも1mmから10mm長くてもよい。従って、内管822と外管826の間の熱的に絶縁性の材料824の層の厚さは、例えば、0.5mmから5mmであり、例えば1mmから4mm、例えば1mmから2mmであってもよい。
【００６３】
ループシール熱交換器の壁500は、熱交換器管を有してもよい。ある実施例では、複数の壁500の一つの壁500は、熱交換器管を有する。ある実施例では、ループシール熱交換器10の他の壁（500、505、510、520、530、540、550、560）も、熱交換器管を有する。また、壁500の熱交換器管は、内管および同軸の外管を有してもよく、内管と外管の間に熱的に絶縁性のある材料が配置される。また、壁の熱交換器管は、内管と同軸の外管とで形成されてもよい。ある熱的に絶縁性の材料が、内管と外管の間に配置される。（第2の部屋内の）熱交換器管の構造についての前述の事項は、熱交換器管（または壁）に適用される。
【００６４】
図6乃至図9bを参照すると、ループシール熱交換器10は、供給チャンバ150を含まないように構成されてもよい。対応する実施例では、流動材料は、入口チャンバ100から、第1の部屋21または第2の部屋22の熱交換器管のような熱交換器管810に、直接流れるように構成される。ループシール熱交換器10が供給チャンバ150を有さない場合、ループシール熱交換器の壁500の少なくとも一部は、垂直壁505であり、ループシール熱交換器の壁500は、第1の流れP1を限定し、これに沿って、流動材料は、使用の際、流動材料を受容する入口31から、熱交換器管810、820，830に流れるように構成される。また、
ループシール熱交換器の内部11に突出する、ループシール熱交換器10の壁のそのような垂直壁505の一つのみが、第1の流路P1の上側または第1の流路P1の下側に配置される。図8aおよび図8bの実施例では、そのような垂直壁の一つは、第1の流路P1の上部に配置される。しかしながら、図8cに示すように、入口チャンバ100が熱交換器管を有する場合、流路P1に垂直壁を配置する必要はなくなる。図8cにおいて、第1の流路P1は、実質的に下向きであってもよい（図1参照）。図8aおよび8bの実施例では、流動材料を第1の流路P1に誘導するため、壁506は、ループシール熱交換器の底部から、ループシール熱交換器の上部まで、垂直方向に延在する。同様に、壁550は、第1の流路P1を形成するため、底部までは延在しない。
【００６５】
図6乃至図8cを参照すると、ループシール熱交換器10は、放出チャンバ420を含まないように構成されてもよい。ループシール熱交換器10が放出チャンバを有さない場合、ループシール熱交換器の壁は、第2の流路P2を限定し、これに沿って、流動材料は、使用の際、加熱チャンバ320から第1の粒子出口590に流れるように構成される。また、ループシール熱交換器の内部11に突出するループシール熱交換器10の複数の壁500のそのような垂直壁505のいずれも、第2の流路P2の上側、または第2の流路P2の下側には、配置されない。加熱チャンバ320は、加熱チャンバの内部に配置された、熱交換器管810、820を有するチャンバを表す。一方、内部は、別の熱交換器管を有し得る壁により限定される。
【００６６】
図8a乃至図8cに示すように、熱交換器管810は、通常、平行な直線部分を有する。図8aおよび8bに示すように、熱交換器管の方向dtは、例えば、流動材料の方向dbに平行であっても（図8a）、垂直であっても（図8b）よい。また、実際には、他のいかなる配向も可能である。ただし、これを製造することは技術的に難しい。ある実施例では、熱交換器管810の少なくとも一つは、ループシール熱交換器のチャンバの一つに配置される。熱交換器管810は、熱交換器管の長手方向dtに延伸する直線部分を有する。また、前記チャンバにおいて、流動材料は、流動材料流の方向dbに流れるように構成され、流動材料流の方向は、［i］管の長手方向に平行であり、または［ii］管の長手方向と角度αを形成する。角度αは、2つの直線により定められる2つの角度の小さい方を表す。また、熱交換器管および材料の流れは、角度αが0から45°、または45°から90°となるように構成されてもよい。角度αは、0から30°、または60°から90°であることが好ましく、例えば、0から15°または75°から90°である。図8aおよび図8bに示すように、そのような構成では、熱交換器管810の入口800は、ループシール熱交換器10のチャンバに対して容易に配置され得る。
【００６７】
また、図1を参照すると、ある実施例では、循環流動層ボイラ1は、別の熱交換器（26、28）を有し、またはガス流の方向において、サイクロン（図1参照）から下流の燃焼排ガスチャネル20内に配置された、エコノマイザ26および過熱器28のような、複数の他の熱交換器管を有する。ループシール熱交換器および他の熱交換器（または他の熱交換器）は、熱交換媒体の同じ循環の一部として配置される。また、ループシール熱交換器10は、熱交換媒体に向かって熱を回収する最後の熱交換器として、熱交換媒体の循環内の熱交換媒体の流れ方向に配置されることが好ましい。従って、熱交換媒体に対して熱を回収するように構成された、そのようないかなる熱交換器も、ループシール熱交換器と、熱交換媒体の使用位置の間に配置されないことが好ましい。使用位置は、通常、蒸気タービンであり、これは、熱交換媒体を用いて電気を発生するように構成される。熱交換媒体は、通常、蒸気および／または水である。同様に、ループシール熱交換器10は、熱交換媒体の流れ方向において、熱交換媒体を加熱するように構成された全ての他の熱交換器26、28から下流に配置される。ループシール熱交換器10内では、熱交換媒体は、通常、蒸気の形態であるが、例えば、エコノマイザ28における循環の容易さから、熱交換媒体は、通常、水の形態である。
【図１】
2019536968.tif 000003
【図２ａ】
2019536968.tif 000004
【図２ｂ】
2019536968.tif 000005
【図３】
2019536968.tif 000006
【図４】
2019536968.tif 000007
【図５】
2019536968.tif 000008
【図６】
2019536968.tif 000009
【図７】
2019536968.tif 000010
【図８ａ】
2019536968.tif 000011
【図８ｂ】
2019536968.tif 000012
【図８ｃ】
2019536968.tif 000013
【図９ａ】
2019536968.tif 000014
【図９ｂ】
2019536968.tif 000015
【図１０】
2019536968.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成30年8月1日(2018.8.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
循環流動層ボイラであって、
炉と、
ガスから流動材料を分離するサイクロンと、
ループシールと、
前記ループシールに配置されたループシール熱交換器と、
を有し、
前記ループシール熱交換器は、
前記ループシール熱交換器の内部を定める壁と、
前記ループシール熱交換器から粒子状材料を排出する第1の粒子出口と、
前記サイクロンを介して、前記炉から流動材料を受容する入口と、
前記ループシール熱交換器の前記内部に配置された熱交換器管と、
前記ループシール熱交換器からアッシュを排出するように構成された、第1のアッシュ除去チャネルと、
前記第1のアッシュ除去チャネルからアッシュを受容するように構成された、アッシュクーラであって、前記アッシュは、前記炉を介して、前記ループシール熱交換器から前記アッシュクーラに搬送されない、アッシュクーラと、
を有し、
前記第1のアッシュ除去チャネルは、前記第1の粒子出口よりも低いレベル位置に配置される、循環流動層ボイラ。
【請求項２】
前記壁は、
流動材料を受容する前記入口を有する第1の部屋と、
前記熱交換器管を有する第2の部屋と、
を限定し、
前記壁の第1の壁は、前記第1の部屋を前記第2の部屋から分離し、
前記第1の部屋から前記第2の部屋に流動材料を搬送する第1のチャネルを限定し、
前記第1のアッシュ除去チャネルは、前記第1の部屋からアッシュを排出するように構成され、
前記ループシール熱交換器は、前記第2の部屋からアッシュを排出するように構成された、第2のアッシュ除去チャネルを有し、
好ましくは、前記第2のアッシュ除去チャネルは、前記第1の粒子出口よりも低いレベル位置に配置される、請求項1に記載の循環流動層ボイラ。
【請求項３】
前記第1の壁の一部は、前記第1の部屋および前記第2の部屋の両方を限定する、請求項2に記載の循環流動層ボイラ。
【請求項４】
前記ループシール熱交換器の前記壁は、
前記ループシール熱交換器内の流動材料から熱を回収するように構成された熱交換器管を有する第3の部屋を限定し、
前記壁の第2の壁は、前記第1の部屋から前記第3の部屋を分離し、前記第1の部屋から前記第3の部屋に流動材料を搬送する第2のチャネルを限定する、請求項2または3に記載の循環流動層ボイラ。
【請求項５】
前記第2の壁の一部は、前記第1の部屋と前記第3の部屋の両方を限定する、請求項4に記載の循環流動層ボイラ。
【請求項６】
前記第3の部屋からアッシュを排出するように構成された、第3のアッシュ除去チャネルを有し、
好ましくは、前記第3のアッシュ除去チャネルは、前記第1の粒子出口よりも低いレベル位置に配置される、請求項4または5に記載の循環流動層ボイラ。
【請求項７】
前記第1の部屋は、熱交換器管を有する、請求項2乃至6のいずれか一つに記載の循環流動層ボイラ。
【請求項８】
前記壁の第3の壁は、入口チャンバからバイパスチャンバを分離し、
前記入口チャンバは、前記入口を有し、
前記第1のアッシュ除去チャネルは、前記バイパスチャンバからアッシュを排出するように構成され、
前記ループシール熱交換器は、前記ループシール熱交換器の別のチャンバからアッシュを排出するように構成された、第2のアッシュ除去チャネルを有する、請求項1乃至7のいずれか一つに記載の循環流動層ボイラ。
【請求項９】
前記アッシュ除去チャネルは、相互に対して、および前記アッシュクーラに対して、前記アッシュクーラが前記アッシュ除去チャネルからアッシュを受容するように構成されるように配置される、請求項1乃至8のいずれか一つに記載の循環流動層ボイラ。
【請求項１０】
前記壁の第3の壁は、入口チャンバおよびバイパスチャンバを限定し、前記入口チャンバは、流動材料を受容する前記入口を有し、
前記第3の壁は、前記入口チャンバから前記バイパスチャンバに流動材料を搬送する第3のチャネルを限定し、
前記壁の第4の壁は、前記バイパスチャンバ、および前記ループシール熱交換器から粒子状材料を排出する第2の粒子出口を限定する、請求項1乃至9のいずれか一つに記載の循環流動層ボイラ。
【請求項１１】
前記第3のチャネルおよび前記第2の粒子出口は、前記第2の粒子出口の下端が、前記第3のチャネルの上端よりも高い垂直レベル位置に配置されるように構成され、
これにより、前記バイパスチャンバは、第1のガスロックを形成し、
好ましくは、前記第2の粒子出口の下端は、前記第3のチャネルの上端よりも少なくとも500mm高い位置に配置される、請求項10に記載の循環流動層ボイラ。
【請求項１２】
流動化ガスにより、前記ループシール熱交換器内の流動材料を流動化するように構成されたノズルを有する、請求項1乃至11のいずれか一つに記載の循環流動層ボイラ。
【請求項１３】
前記ノズルの少なくとも第1のノズルは、前記流動化ガスの流れにより、アッシュを主として、前記第1のアッシュ除去チャネルに向かって移動するように構成される、請求項12に記載の循環流動層ボイラ。
【請求項１４】
前記ノズルの少なくとも第2のノズルは、前記流動化ガスの流れにより、アッシュを、主として前記第2のアッシュ除去チャネルに向かって、または第2のアッシュ除去チャネルに向かって、移動するように構成される、請求項13に記載の循環流動層ボイラ。
【請求項１５】
前記ノズルの第1の群のノズルは、前記ループシール熱交換器内の第1の位置で、流動材料を流動化するように構成され、
前記ノズルの第2の群のノズルは、前記ループシール熱交換器内の第2の位置で、流動材料を流動化するように構成され、前記第2の位置は、前記第1の位置とは異なり、
当該循環流動層ボイラは、制御ユニットを有し、該制御ユニットは、
前記ノズルの第1の群を通る空気の流れを制御し、
前記ノズルの第2の群を通る前記空気の流れを、前記ノズルの第1の群を通る前記空気の流れとは独立に制御する
ように構成される、請求項12乃至14のいずれか一つに記載の循環流動層ボイラ。
【請求項１６】
前記ノズルの第1のノズルは、第1の部屋内で流動材料を流動化するように構成され、
前記ノズルの第2のノズルは、第2の部屋内で流動材料を流動化するように構成され、
当該循環流動層ボイラは、
前記第1のノズルを通る前記空気の流れを制御し、前記第2のノズルを通る前記空気の流れを、前記第1のノズルを通る前記空気の流れとは独立に制御する制御ユニット
を有する、請求項12乃至15のいずれか一つに記載の循環流動層ボイラ。
【請求項１７】
前記ノズルの一次ノズルは、バイパスチャンバ内の流動材料を流動化するように構成され、
前記ノズルの二次ノズルは、前記バイパスチャンバの外側で流動材料を流動化するように構成され、
当該循環流動層ボイラは、
前記一次ノズルを通る空気の流れを制御し、前記二次ノズルを通る空気の流れを、前記一次ノズルを通る前記空気の流れと独立に制御するように構成された制御ユニット
を有する、請求項12乃至16のいずれか一つに記載の循環流動層ボイラ。
【請求項１８】
前記ノズルの組の各ノズルを通る前記空気の流れが、前記ノズルの組の他のノズルを通る前記空気の流れと独立に制御されるように、前記ノズルの組を通る空気の流れを制御するように構成された制御ユニット
を有し、
前記ノズルの組は、少なくとも3つ、好ましくは少なくとも4つ、さらに好ましくは少なくとも8つのノズルを有する、請求項12乃至17のいずれか一つに記載の循環流動層ボイラ。
【請求項１９】
前記ループシール熱交換器は、
流動ガスを排出するように構成されたガス出口を有し、
前記ガス出口は、第1の部屋または第2の部屋の上部のような、前記ループシール熱交換器の上部に配置される、請求項1乃至18のいずれか一つに記載の循環流動層ボイラ。
【請求項２０】
前記ガス出口は、第1の部屋のバイパスチャンバ、または第2の部屋の放出チャンバに配置される、請求項19に記載の循環流動層ボイラ。
【請求項２１】
前記熱交換器管の少なくともいくつかは、
内管、
前記内管を半径方向に取り囲む外管、および
前記内管と前記外管の間の、ある熱的絶縁材料
を有する、請求項1乃至20のいずれか一つに記載の循環流動層ボイラ。
【請求項２２】
前記ループシール熱交換器の前記壁のある壁は、熱交換管を有し、
好ましくは、前記ループシール熱交換器の他の壁も、熱交換管を有する、請求項1乃至21のいずれか一つに記載の循環流動層ボイラ。
【請求項２３】
前記第1のアッシュ除去チャネルの上端は、前記第1の粒子出口の下端よりも少なくとも1m低い位置に配置される、請求項1乃至22のいずれか一つに記載の循環流動層ボイラ。
【請求項２４】
前記壁の出口壁は、前記第1の粒子出口を限定し、
前記壁の第5の壁は、入口チャンバを限定し、前記入口チャンバは、流動材料を受容する前記入口を有し、前記第5の壁は、第5のチャネルを限定し、
前記第5のチャネルおよび前記第1の粒子出口は、前記第1の粒子出口の下端が、前記第5のチャネルの上端よりも高い垂直レベル位置に配置されるように構成され、これにより、流動材料流の方向において、前記第5の壁と前記出口壁の間に、第2のガスロックが配置され、
好ましくは、前記第1の粒子出口の下端は、前記第5のチャネルの上端よりも少なくとも500mm高い位置に配置される、請求項1乃至23のいずれか一つに記載の循環流動層ボイラ。
【請求項２５】
前記壁の第1の壁は、供給チャンバおよび第1のチャネルを限定し、
前記第1のチャネルおよび前記第5のチャネルは、前記第1のチャネルの下端が、前記第5のチャネルの上端よりも高い垂直レベル位置に配置されるように構成され、これにより、
前記供給チャンバは、前記第2のガスロックを形成する、請求項24に記載の循環流動層ボイラ。
【請求項２６】
前記ループシール熱交換器の前記壁の少なくとも一部は、垂直壁であり、
前記ループシール熱交換器の前記壁は、第1の流路を限定し、流動材料は、使用の際に、前記第1の流路に沿って、前記入口から、前記ループシール熱交換器の前記内部に配置された熱交換器管に流れるように構成され、
前記ループシール熱交換器の前記内部に突出するそのような垂直壁の一つのみが、前記第1の流路の上部または下部に配置される、請求項1乃至25のいずれか一つに記載の循環流動層ボイラ。
【請求項２７】
前記ループシール熱交換器の前記壁の少なくとも一つは、垂直壁であり、
前記ループシール熱交換器の前記壁は、第2の流路を限定し、流動材料は、使用の際、前記第2の流路に沿って、前記ループシール熱交換器の内部に配置された前記熱交換器管から、前記第1の粒子出口に流れるように構成され、
前記ループシール熱交換器の前記内部に突出するいかなるそのような垂直壁も、前記第2の流路の上部、または下部に配置されない、請求項1乃至26のいずれか一つに記載の循環流動層ボイラ。
【請求項２８】
前記ループシール熱交換器のチャンバは、前記熱交換器管を有し、
前記熱交換器管の少なくとも一つは、前記熱交換器管の長手方向に延伸する直線部分を
有し、
前記チャンバにおいて、流動材料は、流動材料流の方向に流れるように構成される、請求項1乃至27のいずれか一つに記載の循環流動層ボイラ。
【請求項２９】
前記流動材料流の方向は、前記熱交換器管の前記長手方向と平行であり、または
前記流動材料流の方向は、前記熱交換器管の前記長手方向と角度を形成し、該角度は、0から45°、好ましくは0から30°である、請求項28に記載の循環流動層ボイラ。
【請求項３０】
前記流動材料流の方向は、前記熱交換器管の前記長手方向と角度を形成し、
該角度は、45°超、90°以下であり、好ましくは60°から90°の範囲、例えば90°である、請求項28に記載の循環流動層ボイラ。
【請求項３１】
前記第1の粒子出口の下端は、前記ループシール熱交換器の前記内部に配置された前記熱交換器管の少なくともいくつかよりも高い垂直レベル位置に配置され、
好ましくは、前記第1の粒子出口の下端は、前記ループシール熱交換器の前記内部に配置された、前記熱交換器管の少なくとも半分、または全てよりも高い垂直レベル位置に配置される、請求項1乃至30のいずれか一つに記載の循環流動層ボイラ。
【手続補正書】
【提出日】平成31年4月25日(2019.4.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
循環流動層ボイラであって、
炉と、
ガスから流動材料を分離するサイクロンと、
ループシールと、
前記ループシールに配置されたループシール熱交換器と、
を有し、
前記ループシール熱交換器は、
前記ループシール熱交換器の内部を定める壁と、
前記ループシール熱交換器から粒子状材料を排出する第1の粒子出口と、
前記サイクロンを介して、前記炉から流動材料を受容する入口と、
前記ループシール熱交換器の前記内部に配置された熱交換器管と、
前記ループシール熱交換器からアッシュを排出するように構成された、第1のアッシュ除去チャネルと、
前記第1のアッシュ除去チャネルからアッシュを受容するように構成された、アッシュクーラであって、前記アッシュは、前記炉を介して、前記ループシール熱交換器から前記アッシュクーラに搬送されない、アッシュクーラと、
を有し、
前記第1のアッシュ除去チャネルは、前記第1の粒子出口よりも低いレベル位置に配置される、循環流動層ボイラ。
【請求項２】
前記壁は、
流動材料を受容する前記入口を有する第1の部屋と、
前記熱交換器管を有する第2の部屋と、
を限定し、
前記壁の第1の壁は、前記第1の部屋を前記第2の部屋から分離し、
前記第1の部屋から前記第2の部屋に流動材料を搬送する第1のチャネルを限定し、
前記第1のアッシュ除去チャネルは、前記第1の部屋からアッシュを排出するように構成され、
前記ループシール熱交換器は、前記第2の部屋からアッシュを排出するように構成された、第2のアッシュ除去チャネルを有し、
好ましくは、前記第2のアッシュ除去チャネルは、前記第1の粒子出口よりも低いレベル位置に配置される、請求項1に記載の循環流動層ボイラ。
【請求項３】
前記第1の壁の一部は、前記第1の部屋および前記第2の部屋の両方を限定する、請求項2に記載の循環流動層ボイラ。
【請求項４】
前記ループシール熱交換器の前記壁は、
前記ループシール熱交換器内の流動材料から熱を回収するように構成された熱交換器管を有する第3の部屋を限定し、
前記壁の第2の壁は、前記第1の部屋から前記第3の部屋を分離し、前記第1の部屋から前記第3の部屋に流動材料を搬送する第2のチャネルを限定する、請求項2または3に記載の循環流動層ボイラ。
【請求項５】
前記第3の部屋からアッシュを排出するように構成された、第3のアッシュ除去チャネルを有し、
好ましくは、前記第3のアッシュ除去チャネルは、前記第1の粒子出口よりも低いレベル位置に配置される、請求項4に記載の循環流動層ボイラ。
【請求項６】
前記第1の部屋は、熱交換器管を有する、請求項2乃至5のいずれか一つに記載の循環流動層ボイラ。
【請求項７】
前記壁の第3の壁は、入口チャンバからバイパスチャンバを分離し、
前記入口チャンバは、前記入口を有し、
前記第1のアッシュ除去チャネルは、前記バイパスチャンバからアッシュを排出するように構成され、
前記ループシール熱交換器は、前記ループシール熱交換器の別のチャンバからアッシュを排出するように構成された、第2のアッシュ除去チャネルを有する、請求項1乃至6のいずれか一つに記載の循環流動層ボイラ。
【請求項８】
前記壁の第3の壁は、入口チャンバおよびバイパスチャンバを限定し、前記入口チャンバは、流動材料を受容する前記入口を有し、
前記第3の壁は、前記入口チャンバから前記バイパスチャンバに流動材料を搬送する第3のチャネルを限定し、
前記壁の第4の壁は、前記バイパスチャンバ、および前記ループシール熱交換器から粒子状材料を排出する第2の粒子出口を限定する、請求項1乃至7のいずれか一つに記載の循環流動層ボイラ。
【請求項９】
流動化ガスにより、前記ループシール熱交換器内の流動材料を流動化するように構成されたノズルを有する、請求項1乃至8のいずれか一つに記載の循環流動層ボイラ。
【請求項１０】
前記ノズルの少なくとも第1のノズルは、前記流動化ガスの流れにより、アッシュを主として、前記第1のアッシュ除去チャネルに向かって移動するように構成される、請求項9に記載の循環流動層ボイラ。
【請求項１１】
前記ノズルの第1のノズルは、第1の部屋内で流動材料を流動化するように構成され、
前記ノズルの第2のノズルは、第2の部屋内で流動材料を流動化するように構成され、
当該循環流動層ボイラは、
前記第1のノズルを通る前記空気の流れを制御し、前記第2のノズルを通る前記空気の流れを、前記第1のノズルを通る前記空気の流れとは独立に制御する制御ユニット
を有する、請求項9または10に記載の循環流動層ボイラ。
【請求項１２】
前記ノズルの一次ノズルは、バイパスチャンバ内の流動材料を流動化するように構成され、
前記ノズルの二次ノズルは、前記バイパスチャンバの外側で流動材料を流動化するように構成され、
当該循環流動層ボイラは、
前記一次ノズルを通る空気の流れを制御し、前記二次ノズルを通る空気の流れを、前記一次ノズルを通る前記空気の流れと独立に制御するように構成された制御ユニット
を有する、請求項9乃至11のいずれか一つに記載の循環流動層ボイラ。
【請求項１３】
前記第1のアッシュ除去チャネルの上端は、前記第1の粒子出口の下端よりも少なくとも1m低い位置に配置される、請求項1乃至12のいずれか一つに記載の循環流動層ボイラ。
【請求項１４】
前記ループシール熱交換器の前記壁の少なくとも一部は、垂直壁であり、
前記ループシール熱交換器の前記壁は、第1の流路を限定し、流動材料は、使用の際に、前記第1の流路に沿って、前記入口から、前記ループシール熱交換器の前記内部に配置された熱交換器管に流れるように構成され、
前記ループシール熱交換器の前記内部に突出するそのような垂直壁の一つのみが、前記第1の流路の上部または下部に配置される、請求項1乃至13のいずれか一つに記載の循環流動層ボイラ。
【請求項１５】
前記ループシール熱交換器の前記壁の少なくとも一つは、垂直壁であり、
前記ループシール熱交換器の前記壁は、第2の流路を限定し、流動材料は、使用の際、前記第2の流路に沿って、前記ループシール熱交換器の内部に配置された前記熱交換器管から、前記第1の粒子出口に流れるように構成され、
前記ループシール熱交換器の前記内部に突出するいかなるそのような垂直壁も、前記第2の流路の上部、または下部に配置されない、請求項1乃至14のいずれか一つに記載の循環流動層ボイラ。
【国際調査報告】
2019536968.tif 000017
2019536968.tif 000018
2019536968.tif 000019
2019536968.tif 000020