[发明专利]循环流化床气化炉的提升管顶部构造

说明书

技术领域

本发明涉及能够以简略的构造增加从提升管（riser）取出的循环介质的取出量并由此能够增加循环介质的循环量的循环流化床气化炉的提升管顶部构造。

背景技术

关于现有的循环流化床炉，存在着这样的循环流化床炉：通过提升管(流化燃烧炉)内的燃烧而加热循环介质，所吹起的燃烧气体由横向导管沿横向导入旋风捕集装置，捕集循环介质，所捕集的循环介质引导至贮留部而贮留，通过使所贮留的循环介质流化而使该循环介质循环至前述提升管(参照专利文献1)。

在专利文献1中，通过调节贮留于贮留部的循环介质的流化，从而调整循环至提升管的循环介质的流量。另外，在专利文献1中，作为调整从提升管取出且向贮留部供给的循环介质的取出量的方法，存在着通过调节向提升管供给的空气量而调整提升管内的空塔速度的方法。

另一方面，近年来，存在着这样的循环流化床气化炉：由提升管加热循环介质，由旋风捕集装置捕集所加热的循环介质，将该循环介质导入流化床气化炉，由此，使用该循环介质所保有的热来进行原料的气化反应(吸热反应)，由于气化而导致温度下降的循环介质和未气化的未反应的燃料循环至前述提升管，使燃料在提升管中燃烧，由此，加热前述循环介质(参照专利文献2)。

图1、图2是显示上述循环流化床气化炉的一个示例的概略图，1是通过空气12的供给而进行燃烧的提升管，2是将从提升管1的顶部通过横向导管3而取出的燃烧气体4导入而捕集混入该燃烧气体4中的循环介质5并排出废气6的旋风捕集器，7是流化床气化炉，该流化床气化炉将由旋风捕集器2捕集的循环介质5和煤等原料8导入，并且，将水蒸气或空气等气化剂9从下部导入，利用前述循环介质5的热来进行原料8的气化，生成气化气体10，11是使流化床气化炉7的循环介质和未气化的未反应的燃料返回至前述提升管1的循环流路，通过使由循环流路11供给的前述燃料在提升管1中燃烧而加热循环介质。在图1中，13是辅助燃料。

在图1、图2的循环流化床气化炉中，有必要由提升管1供给流化床气化炉7中的气化反应所需要的大量的热，因此，有必要使从提升管1向流化床气化炉7供给的循环介质5的供给量、即从提升管1取出的循环介质5的取出量增加，使提升管1和流化床气化炉7中的热收支平衡，使气化成为可能。

因此，在图1、图2所示的装置中，也考虑与前述专利文献1同样地通过增加供给至提升管1的空气12的供给量而提高提升管1内的空塔速度，由此，增加从提升管1向流化床气化炉7供给的循环介质5的供给量。

可是，为了使燃料在提升管1内燃烧而需要一定的反应时间，因而在只增加空气量而提高提升管1内的空塔速度的情况下，出现了燃烧性恶化而不能充分地加热循环介质的情况。因此，在提升管1中，调整空气12的供给量，从而成为确保燃烧性的最大空塔速度，即使这样将提升管1的空塔速度保持为最大，使从提升管1供给至流化床气化炉7的循环介质5的供给量增加也存在界限。即，如图1、图2所示，为了提高从切线方向供给至旋风捕集器2的燃烧气体4的流速而进行循环介质5的分离，有必要使将提升管1和旋风捕集器2相连的横向导管3减小截面积，因此，横向导管3成为相对于提升管1的截面积而较小的截面积。

所以，在提升管1内吹起至上端部的循环介质难以向着横向导管3，产生在提升管1内落下或与提升管1的顶端壁碰撞而落下的现象，因此，不能使从提升管1向流化床气化炉7的循环介质5的循环量增加。这样，如果不能增加从提升管1向流化床气化炉7的循环介质5的循环量，那么，在流化床气化炉7中，原料8的气化所需要的热不足。因此，有必要通过将辅助燃料13供给至提升管1而提高循环介质的加热温度或使提升管1大型化而增大循环介质的整体量来增加循环介质5的循环量，因此，存在着招致运费的增加或设备费的增加的问题。

作为处理这样的问题的装置，存在着这样的装置：在提升管的上部设有至少1个直径较细的中间圆筒部，由此，提高提升管的燃烧气体的流速，使排出至旋风捕集器的循环介质的排出量增加(参照专利文献3)。

专利文献1：日本特开2004-132621号公报

专利文献2：日本特开2005-041959号公报

专利文献3：日本特开2002-265960号公报。

发明内容