JP2000213707A - 燃焼装置 - Google Patents
燃焼装置Info
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- JP2000213707A JP2000213707A JP11015352A JP1535299A JP2000213707A JP 2000213707 A JP2000213707 A JP 2000213707A JP 11015352 A JP11015352 A JP 11015352A JP 1535299 A JP1535299 A JP 1535299A JP 2000213707 A JP2000213707 A JP 2000213707A
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- Japan
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- combustion
- combustion gas
- cyclone
- bed furnace
- fluidized bed
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- Incineration Of Waste (AREA)
- Air Supply (AREA)
- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 後燃焼室を従来の燃焼装置よりも小さくし、
これにより燃焼装置全体を小形化する。 【解決手段】 流動層炉と、流動層炉の後流側に配置さ
れたサイクロンと、サイクロンの後流側に設けられ、か
つ上下両端部のうちいずれか一方に燃焼ガス入口が、同
他方に燃焼ガス出口がそれぞれ設けられている垂直状の
後燃焼室4とを備えている。サイクロンと流動層炉との
間に、サイクロンで捕集された流動媒体および燃焼残渣
を流動層炉に戻す流動媒体および燃焼残渣還流路を設け
る。流動層炉で発生した燃焼ガスを、サイクロンにおい
て旋回運動を与えた後燃焼ガス入口を通って後燃焼室4
内に流入させ、後燃焼室4内で旋回させる。後燃焼室4
の周壁4bに空気吹き込み口28を形成する。空気吹き込み
口28を、燃焼ガスの旋回流とは逆向きの空気の旋回流を
後燃焼室4内に発生しうる方向に向ける。
これにより燃焼装置全体を小形化する。 【解決手段】 流動層炉と、流動層炉の後流側に配置さ
れたサイクロンと、サイクロンの後流側に設けられ、か
つ上下両端部のうちいずれか一方に燃焼ガス入口が、同
他方に燃焼ガス出口がそれぞれ設けられている垂直状の
後燃焼室4とを備えている。サイクロンと流動層炉との
間に、サイクロンで捕集された流動媒体および燃焼残渣
を流動層炉に戻す流動媒体および燃焼残渣還流路を設け
る。流動層炉で発生した燃焼ガスを、サイクロンにおい
て旋回運動を与えた後燃焼ガス入口を通って後燃焼室4
内に流入させ、後燃焼室4内で旋回させる。後燃焼室4
の周壁4bに空気吹き込み口28を形成する。空気吹き込み
口28を、燃焼ガスの旋回流とは逆向きの空気の旋回流を
後燃焼室4内に発生しうる方向に向ける。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、ごみ再生固形燃
料(以下、RDFと称する)を燃料とするボイラや、都
市ごみを焼却するごみ焼却装置として利用される燃焼装
置に関する。
料(以下、RDFと称する)を燃料とするボイラや、都
市ごみを焼却するごみ焼却装置として利用される燃焼装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、RDFを燃料とするボイラに利用
され、かつCO等の未燃分の発生を抑制しうるとともに
NOxの発生を抑制しうる燃焼装置として、本出願人
は、先に、流動層炉と、流動層炉の後流側に配置されか
つ流動層炉から排出される流動媒体および燃焼残渣を燃
焼ガスから分離させて捕集するサイクロンと、サイクロ
ンと流動層炉との間に設けられかつサイクロンで捕集さ
れた流動媒体および燃焼残渣を流動層炉に戻す流動媒体
および燃焼残渣還流路と、サイクロンの後流側に設けら
れかつサイクロンから出てきた燃焼ガス中の未燃分を、
三次空気を導入して燃焼させる後燃焼室とを備えている
ものを提案した(特開平10−253011号公報参
照)。
され、かつCO等の未燃分の発生を抑制しうるとともに
NOxの発生を抑制しうる燃焼装置として、本出願人
は、先に、流動層炉と、流動層炉の後流側に配置されか
つ流動層炉から排出される流動媒体および燃焼残渣を燃
焼ガスから分離させて捕集するサイクロンと、サイクロ
ンと流動層炉との間に設けられかつサイクロンで捕集さ
れた流動媒体および燃焼残渣を流動層炉に戻す流動媒体
および燃焼残渣還流路と、サイクロンの後流側に設けら
れかつサイクロンから出てきた燃焼ガス中の未燃分を、
三次空気を導入して燃焼させる後燃焼室とを備えている
ものを提案した(特開平10−253011号公報参
照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の燃焼装置では、後燃焼室内へ導入される三次空
気は、後燃焼室の中心に向かって吹き込まれるようにな
っているので、後燃焼室内における三次空気と燃焼ガス
との混合が十分ではなく、燃焼ガス中の未燃分の完全燃
焼化を促進させるには、後燃焼室を大きく設定する必要
があり、その結果燃焼装置全体が大形化するという問題
がある。
た従来の燃焼装置では、後燃焼室内へ導入される三次空
気は、後燃焼室の中心に向かって吹き込まれるようにな
っているので、後燃焼室内における三次空気と燃焼ガス
との混合が十分ではなく、燃焼ガス中の未燃分の完全燃
焼化を促進させるには、後燃焼室を大きく設定する必要
があり、その結果燃焼装置全体が大形化するという問題
がある。
【0004】この発明の目的は、上記問題を解決し、後
燃焼室を従来の燃焼装置よりも小さくし、これにより燃
焼装置全体を小形化しうる燃焼装置を提供することにあ
る。
燃焼室を従来の燃焼装置よりも小さくし、これにより燃
焼装置全体を小形化しうる燃焼装置を提供することにあ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段と発明の効果】この発明に
よる燃焼装置は、流動層炉と、流動層炉の後流側に配置
されかつ流動層炉から排出される流動媒体および燃焼残
渣を燃焼ガスから分離させて捕集するサイクロンと、サ
イクロンと流動層炉との間に設けられかつサイクロンで
捕集された流動媒体および燃焼残渣を流動層炉に戻す流
動媒体および燃焼残渣還流路と、サイクロンの後流側に
設けられ、かつ上下両端部のうちいずれか一方に燃焼ガ
ス入口が、同他方に燃焼ガス出口がそれぞれ設けられて
いる垂直状の後燃焼室とを備えており、流動層炉で発生
した燃焼ガスが、サイクロンにおいて旋回運動が与えら
れた後燃焼ガス入口を通って後燃焼室内に流入して後燃
焼室内で旋回させられ、旋回している燃焼ガス中の未燃
分が、後燃焼室内に空気を導入することにより燃焼させ
られるようになされた燃焼装置において、後燃焼室の周
壁に空気吹き込み口が形成され、空気吹き込み口が、燃
焼ガスの旋回流とは逆向きの空気の旋回流を後燃焼室内
に発生しうる方向を向いているものである。
よる燃焼装置は、流動層炉と、流動層炉の後流側に配置
されかつ流動層炉から排出される流動媒体および燃焼残
渣を燃焼ガスから分離させて捕集するサイクロンと、サ
イクロンと流動層炉との間に設けられかつサイクロンで
捕集された流動媒体および燃焼残渣を流動層炉に戻す流
動媒体および燃焼残渣還流路と、サイクロンの後流側に
設けられ、かつ上下両端部のうちいずれか一方に燃焼ガ
ス入口が、同他方に燃焼ガス出口がそれぞれ設けられて
いる垂直状の後燃焼室とを備えており、流動層炉で発生
した燃焼ガスが、サイクロンにおいて旋回運動が与えら
れた後燃焼ガス入口を通って後燃焼室内に流入して後燃
焼室内で旋回させられ、旋回している燃焼ガス中の未燃
分が、後燃焼室内に空気を導入することにより燃焼させ
られるようになされた燃焼装置において、後燃焼室の周
壁に空気吹き込み口が形成され、空気吹き込み口が、燃
焼ガスの旋回流とは逆向きの空気の旋回流を後燃焼室内
に発生しうる方向を向いているものである。
【0006】この発明の燃焼装置によれば、後燃焼室の
周壁に空気吹き込み口が形成され、空気吹き込み口が、
燃焼ガスの旋回流とは逆向きの空気の旋回流を後燃焼室
内に発生しうる方向を向いているので、吹き込まれた空
気と後燃焼室内で旋回している燃焼ガスとが、従来の燃
焼装置の後燃焼室の場合に比較して効率良く混合され、
燃焼ガス中の未燃分の完全燃焼化が促進される。したが
って、後燃焼室を従来の燃焼装置の後燃焼室に比較して
小さくすることができ、その結果燃焼装置全体を小形化
することができる。しかも、燃焼ガス中の未燃分の完全
燃焼化が促進されるので、CO量を減少させることがで
きる。
周壁に空気吹き込み口が形成され、空気吹き込み口が、
燃焼ガスの旋回流とは逆向きの空気の旋回流を後燃焼室
内に発生しうる方向を向いているので、吹き込まれた空
気と後燃焼室内で旋回している燃焼ガスとが、従来の燃
焼装置の後燃焼室の場合に比較して効率良く混合され、
燃焼ガス中の未燃分の完全燃焼化が促進される。したが
って、後燃焼室を従来の燃焼装置の後燃焼室に比較して
小さくすることができ、その結果燃焼装置全体を小形化
することができる。しかも、燃焼ガス中の未燃分の完全
燃焼化が促進されるので、CO量を減少させることがで
きる。
【0007】この発明の燃焼装置において、後燃焼室の
周壁内周面が円筒面であり、空気吹き込み口の向いてい
る方向が、この部分における後燃焼室の周壁内周面の接
線に対して35〜70度傾斜していることがある。この
場合、吹き込まれた空気と後燃焼室内で旋回している燃
焼ガスとの混合効率が一層向上し、燃焼ガス中の未燃分
の完全燃焼化を一層促進させることができる。なお、上
記傾斜角度は実験的に求められたものである。
周壁内周面が円筒面であり、空気吹き込み口の向いてい
る方向が、この部分における後燃焼室の周壁内周面の接
線に対して35〜70度傾斜していることがある。この
場合、吹き込まれた空気と後燃焼室内で旋回している燃
焼ガスとの混合効率が一層向上し、燃焼ガス中の未燃分
の完全燃焼化を一層促進させることができる。なお、上
記傾斜角度は実験的に求められたものである。
【0008】また、この発明の燃焼装置において、空気
吹き込み口が、水平面に対して燃焼ガス入口側に傾斜し
ており、その傾斜角度が15度以下であることがある。
この場合、吹き込まれた空気と後燃焼室内で旋回してい
る燃焼ガスとの混合効率が一層向上し、燃焼ガス中の未
燃分の完全燃焼化を一層促進させることができる。な
お、上記傾斜角度は実験的に求められたものである。
吹き込み口が、水平面に対して燃焼ガス入口側に傾斜し
ており、その傾斜角度が15度以下であることがある。
この場合、吹き込まれた空気と後燃焼室内で旋回してい
る燃焼ガスとの混合効率が一層向上し、燃焼ガス中の未
燃分の完全燃焼化を一層促進させることができる。な
お、上記傾斜角度は実験的に求められたものである。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を、
図面を参照して説明する。
図面を参照して説明する。
【0010】図1はこの発明による燃焼装置の全体構成
を示し、図2〜図4はその要部を示す。
を示し、図2〜図4はその要部を示す。
【0011】図1において、燃焼装置は、流動層炉(1)
と、流動層炉(1) の後流側に配置されかつ流動層炉(1)
から排出される流動媒体および燃焼残渣を燃焼ガスと分
離させて捕集するサイクロン(2) と、サイクロン(2) と
流動層炉(1) との間に設けられかつサイクロン(2) で捕
集された流動媒体および燃焼残渣を流動層炉(1) に戻す
流動媒体および燃焼残渣還流路(3) と、サイクロン(2)
の後流側に設けられた垂直状の後燃焼室(4) と、後燃焼
室(4) の後流側に設けられた熱回収塔(5) とを備えてい
る。
と、流動層炉(1) の後流側に配置されかつ流動層炉(1)
から排出される流動媒体および燃焼残渣を燃焼ガスと分
離させて捕集するサイクロン(2) と、サイクロン(2) と
流動層炉(1) との間に設けられかつサイクロン(2) で捕
集された流動媒体および燃焼残渣を流動層炉(1) に戻す
流動媒体および燃焼残渣還流路(3) と、サイクロン(2)
の後流側に設けられた垂直状の後燃焼室(4) と、後燃焼
室(4) の後流側に設けられた熱回収塔(5) とを備えてい
る。
【0012】流動層炉(1) は、空気予熱器から送られて
きた一次空気および二次空気により砂等の流動媒体を用
いて流動層を形成する。流動層炉(1) の内周面を覆うよ
うに多数のボイラ用の水管(図示略)が配置されてい
る。これらの水管の上端は、図示しない管寄せを介して
蒸気ドラム(6) に接続されている。RDFは、図示しな
いスケールコンベアから所定量ずつ投入装置(7) に供給
され、この投入装置(7)より流動層炉(1) 内に投入され
る。また、流動層炉(1) の下端から排出された不燃物お
よび流動媒体は、流動層炉(1) の下方に設けられた分離
機(8) により分離され、不燃物は系外に排出され、流動
媒体はコンベヤ(9) およびエレベータ(10)を経て流動層
炉(1) に戻されるようになっている。
きた一次空気および二次空気により砂等の流動媒体を用
いて流動層を形成する。流動層炉(1) の内周面を覆うよ
うに多数のボイラ用の水管(図示略)が配置されてい
る。これらの水管の上端は、図示しない管寄せを介して
蒸気ドラム(6) に接続されている。RDFは、図示しな
いスケールコンベアから所定量ずつ投入装置(7) に供給
され、この投入装置(7)より流動層炉(1) 内に投入され
る。また、流動層炉(1) の下端から排出された不燃物お
よび流動媒体は、流動層炉(1) の下方に設けられた分離
機(8) により分離され、不燃物は系外に排出され、流動
媒体はコンベヤ(9) およびエレベータ(10)を経て流動層
炉(1) に戻されるようになっている。
【0013】サイクロン(2) は、流動層炉(1) から排出
された燃焼ガスに旋回運動を与え、燃焼ガス中に含まれ
る流動媒体および燃焼残渣を燃焼ガスと分離して捕集す
るものである。図2および図3に示すように、サイクロ
ン(2) の周壁(2a)は水平断面円形でその内周面は円筒面
となっており、その上端部に流動層炉(1) から排出され
る燃焼ガスを導入する導入口(24)が形成されている。サ
イクロン(2) の周壁(2a)における導入口(24)の上下両側
部分には、それぞれ周方向に等間隔をおいて複数、ここ
では4つの三次空気吹き込み口(25)が形成されている。
三次空気吹き込み口(25)は、サイクロン(2) 内の燃焼ガ
スの旋回流と同じ向きの三次空気の旋回流を発生しうる
方向を向いている。三次空気吹き込み口(25)の向いてい
る方向は、この部分におけるサイクロン(2) の周壁(2a)
内周面の接線(L1)に対して傾斜しており、この傾斜角度
(V) は35〜70度の範囲内にある。全ての三次空気吹
き込み口(25)の傾斜角度(V) は、それぞれ等しくなって
いることが好ましい。また、三次空気吹き込み口(25)
は、水平面(P) に対して下向きに傾斜しており、この傾
斜角度(W) は15度以下となっている。全ての三次空気
吹き込み口(25)の傾斜角度(W) は、それぞれ等しくなっ
ていることが好ましい。
された燃焼ガスに旋回運動を与え、燃焼ガス中に含まれ
る流動媒体および燃焼残渣を燃焼ガスと分離して捕集す
るものである。図2および図3に示すように、サイクロ
ン(2) の周壁(2a)は水平断面円形でその内周面は円筒面
となっており、その上端部に流動層炉(1) から排出され
る燃焼ガスを導入する導入口(24)が形成されている。サ
イクロン(2) の周壁(2a)における導入口(24)の上下両側
部分には、それぞれ周方向に等間隔をおいて複数、ここ
では4つの三次空気吹き込み口(25)が形成されている。
三次空気吹き込み口(25)は、サイクロン(2) 内の燃焼ガ
スの旋回流と同じ向きの三次空気の旋回流を発生しうる
方向を向いている。三次空気吹き込み口(25)の向いてい
る方向は、この部分におけるサイクロン(2) の周壁(2a)
内周面の接線(L1)に対して傾斜しており、この傾斜角度
(V) は35〜70度の範囲内にある。全ての三次空気吹
き込み口(25)の傾斜角度(V) は、それぞれ等しくなって
いることが好ましい。また、三次空気吹き込み口(25)
は、水平面(P) に対して下向きに傾斜しており、この傾
斜角度(W) は15度以下となっている。全ての三次空気
吹き込み口(25)の傾斜角度(W) は、それぞれ等しくなっ
ていることが好ましい。
【0014】流動媒体および燃焼残渣還流路(3) は途中
で2つに分岐され、一方の分岐部(3a)の途中に、サイク
ロン(2) 側から流量制御弁(11)および熱回収部(12)が設
けられている。熱回収部(12)内にはボイラ用の過熱器(1
3)が配置されている。また、熱回収部(12)内に流動媒体
移送空気が吹き込まれるようになっている。他方の分岐
部(3b)の先端は、投入装置(7) の流動層炉(1) への開口
よりも上方に開口しており、この分岐部(3b)の途中にコ
ンベア(9) およびエレベータ(10)により搬送されてきた
流動媒体が投入されるようになっている。
で2つに分岐され、一方の分岐部(3a)の途中に、サイク
ロン(2) 側から流量制御弁(11)および熱回収部(12)が設
けられている。熱回収部(12)内にはボイラ用の過熱器(1
3)が配置されている。また、熱回収部(12)内に流動媒体
移送空気が吹き込まれるようになっている。他方の分岐
部(3b)の先端は、投入装置(7) の流動層炉(1) への開口
よりも上方に開口しており、この分岐部(3b)の途中にコ
ンベア(9) およびエレベータ(10)により搬送されてきた
流動媒体が投入されるようになっている。
【0015】図2および図3に示すように、後燃焼室
(4) はサイクロン(2) の真上に設けられており、その底
壁(4a)に燃焼ガスをサイクロン(2) から導入する燃焼ガ
ス入口(26)が形成されるとともに、周壁(4b)上端部に熱
回収塔(5) に燃焼ガスを送り出す燃焼ガス出口(27)が形
成されている。サイクロン(2) において与えられた旋回
運動によって、後燃焼室(4) 内においては燃焼ガスは上
方から見てサイクロン(2) 内と同方向に旋回している。
後燃焼室(4) の周壁(4b)は水平断面円形でその内周面は
円筒面となっており、その下端部に、周方向に等間隔を
おいて複数、ここでは4つの三次空気吹き込み口(28)が
形成されている。三次空気吹き込み口(28)は、後燃焼室
(4) 内の燃焼ガスの旋回流と逆向きの三次空気の旋回流
を発生しうる方向を向いている。三次空気吹き込み口(2
8)の向いている方向は、この部分におけるの周壁(4b)内
周面の接線(L2)に対して傾斜しており、この傾斜角度
(X) は35〜70度の範囲内にある。全ての三次空気吹
き込み口(28)の傾斜角度(X) は、それぞれ等しくなって
いることが好ましい。また、三次空気吹き込み口(28)
は、水平面(P) に対して燃焼ガス入口(26)側、ここでは
下向きに傾斜しており、この傾斜角度(Y) は15度以下
となっている。全ての三次空気吹き込み口(28)の傾斜角
度(Y) は、それぞれ等しくなっていることが好ましい。
(4) はサイクロン(2) の真上に設けられており、その底
壁(4a)に燃焼ガスをサイクロン(2) から導入する燃焼ガ
ス入口(26)が形成されるとともに、周壁(4b)上端部に熱
回収塔(5) に燃焼ガスを送り出す燃焼ガス出口(27)が形
成されている。サイクロン(2) において与えられた旋回
運動によって、後燃焼室(4) 内においては燃焼ガスは上
方から見てサイクロン(2) 内と同方向に旋回している。
後燃焼室(4) の周壁(4b)は水平断面円形でその内周面は
円筒面となっており、その下端部に、周方向に等間隔を
おいて複数、ここでは4つの三次空気吹き込み口(28)が
形成されている。三次空気吹き込み口(28)は、後燃焼室
(4) 内の燃焼ガスの旋回流と逆向きの三次空気の旋回流
を発生しうる方向を向いている。三次空気吹き込み口(2
8)の向いている方向は、この部分におけるの周壁(4b)内
周面の接線(L2)に対して傾斜しており、この傾斜角度
(X) は35〜70度の範囲内にある。全ての三次空気吹
き込み口(28)の傾斜角度(X) は、それぞれ等しくなって
いることが好ましい。また、三次空気吹き込み口(28)
は、水平面(P) に対して燃焼ガス入口(26)側、ここでは
下向きに傾斜しており、この傾斜角度(Y) は15度以下
となっている。全ての三次空気吹き込み口(28)の傾斜角
度(Y) は、それぞれ等しくなっていることが好ましい。
【0016】熱回収塔(5) は、その内部に、後燃焼室
(4) から排出された燃焼ガスが上方から下方に流れる第
1の煙道(15)と、第1煙道(15)の下端に連なりかつ燃焼
ガスが下方から上方に流れる第2の煙道(16)とを備えて
いる。第1煙道(15)の内周面は多数のボイラ用の水管
(図示略)で覆われており、これらの水管の上端も、図
示しない管寄せを介して蒸気ドラム(6) に接続されてい
る。第2煙道(16)内には、脱気器から送られてきた水を
流すボイラ用のエコノマイザ(17)と、上述した熱回収部
(12)内の過熱器(13)に直列状に接続されかつ蒸気ドラム
(6) から送られてきた水蒸気を流す2つの過熱器(18)(1
9)とが配置されている。第2煙道(16)内の2つの過熱器
(18)(19)の間、および第2煙道(16)内の下側の過熱器(1
9)と熱回収部(12)の過熱器(13)との間に、それぞれ水を
注入して水蒸気の温度および圧力を調節する注水器(20)
が配置されている。
(4) から排出された燃焼ガスが上方から下方に流れる第
1の煙道(15)と、第1煙道(15)の下端に連なりかつ燃焼
ガスが下方から上方に流れる第2の煙道(16)とを備えて
いる。第1煙道(15)の内周面は多数のボイラ用の水管
(図示略)で覆われており、これらの水管の上端も、図
示しない管寄せを介して蒸気ドラム(6) に接続されてい
る。第2煙道(16)内には、脱気器から送られてきた水を
流すボイラ用のエコノマイザ(17)と、上述した熱回収部
(12)内の過熱器(13)に直列状に接続されかつ蒸気ドラム
(6) から送られてきた水蒸気を流す2つの過熱器(18)(1
9)とが配置されている。第2煙道(16)内の2つの過熱器
(18)(19)の間、および第2煙道(16)内の下側の過熱器(1
9)と熱回収部(12)の過熱器(13)との間に、それぞれ水を
注入して水蒸気の温度および圧力を調節する注水器(20)
が配置されている。
【0017】熱回収塔(5) の後流側には減温塔(21)およ
びバグフィルタ(22)が配置されている。減温塔(21)は熱
回収塔(5) を通過してきた燃焼ガスの温度をさらに低下
させるものである。バグフィルタ(22)は燃焼ガス中の塩
化水素、硫黄酸化物および煤塵等を捕集するものであ
り、その前流側で消石灰等の中和剤や、反応助剤が燃焼
ガス中に添加される。バグフィルタ(22)を通過した燃焼
ガスは煙突により大気中に排出される。
びバグフィルタ(22)が配置されている。減温塔(21)は熱
回収塔(5) を通過してきた燃焼ガスの温度をさらに低下
させるものである。バグフィルタ(22)は燃焼ガス中の塩
化水素、硫黄酸化物および煤塵等を捕集するものであ
り、その前流側で消石灰等の中和剤や、反応助剤が燃焼
ガス中に添加される。バグフィルタ(22)を通過した燃焼
ガスは煙突により大気中に排出される。
【0018】熱回収塔(5) 、減温塔(21)およびバグフィ
ルタ(22)の下端から排出される飛灰は、コンベア(23)を
経て飛灰処理装置(図示略)に送られるようになってい
る。
ルタ(22)の下端から排出される飛灰は、コンベア(23)を
経て飛灰処理装置(図示略)に送られるようになってい
る。
【0019】上記構成の燃焼装置において、RDFが投
入装置(7) により流動層炉(1) に送り込まれる。流動層
炉(1) では、一次空気および二次空気により流動媒体を
用いて流動層が形成されており、この流動層でRDFが
燃焼させられる。流動層炉(1) 内の燃焼は、吹き込まれ
る二次空気の量が、ここで完全燃焼させる場合よりも少
なく低酸素濃度下で燃焼が行われることになり、完全燃
焼ではないので燃焼温度も400〜800℃と低く、N
Ox、特にRDFに含まれるNを基にするNOxの発生
量を少なくすることができる。
入装置(7) により流動層炉(1) に送り込まれる。流動層
炉(1) では、一次空気および二次空気により流動媒体を
用いて流動層が形成されており、この流動層でRDFが
燃焼させられる。流動層炉(1) 内の燃焼は、吹き込まれ
る二次空気の量が、ここで完全燃焼させる場合よりも少
なく低酸素濃度下で燃焼が行われることになり、完全燃
焼ではないので燃焼温度も400〜800℃と低く、N
Ox、特にRDFに含まれるNを基にするNOxの発生
量を少なくすることができる。
【0020】未燃分を含んだ燃焼ガスおよび燃焼残渣を
含む流動媒体は、流動層炉(1) の上端からサイクロン
(2) 内に入る。ここで、三次空気吹き込み口(25)から吹
き込まれる三次空気により、燃焼ガス中の未燃分は部分
的に燃焼させられる。この場合も、完全燃焼ではないの
で燃焼温度も400〜800℃と低く、NOx、特にR
DFに含まれるNを基にするNOxの発生量を少なくす
ることができる。流動媒体および燃焼残渣は、サイクロ
ン(2) において分離されて捕集され、流動媒体および燃
焼残渣還流路(3) の2つの分岐部(3a)(3b)を通って流動
層炉(1) に戻される。流動媒体および燃焼残渣の有する
熱は、熱回収部(12)を有する分岐部(3a)を通過する間に
過熱器(13)内を流れる水蒸気に伝えられ、水蒸気が過熱
される。流動媒体移送空気の吹き込み量および流量制御
弁(11)の開度を調節することにより、熱回収部(12)を有
する分岐部(3a)を通過する流動媒体および燃焼残渣の量
を多くすると、流動層炉(1) の温度を低下させることが
でき、これとは逆に熱回収部(12)を有する分岐部(3a)を
通過する流動媒体および燃焼残渣の量を少なくすると、
流動層炉(1) の温度を上昇させることができる。一方の
分岐部(3a)を通過する間に、過熱器(13)内を流れる水蒸
気が過熱される。
含む流動媒体は、流動層炉(1) の上端からサイクロン
(2) 内に入る。ここで、三次空気吹き込み口(25)から吹
き込まれる三次空気により、燃焼ガス中の未燃分は部分
的に燃焼させられる。この場合も、完全燃焼ではないの
で燃焼温度も400〜800℃と低く、NOx、特にR
DFに含まれるNを基にするNOxの発生量を少なくす
ることができる。流動媒体および燃焼残渣は、サイクロ
ン(2) において分離されて捕集され、流動媒体および燃
焼残渣還流路(3) の2つの分岐部(3a)(3b)を通って流動
層炉(1) に戻される。流動媒体および燃焼残渣の有する
熱は、熱回収部(12)を有する分岐部(3a)を通過する間に
過熱器(13)内を流れる水蒸気に伝えられ、水蒸気が過熱
される。流動媒体移送空気の吹き込み量および流量制御
弁(11)の開度を調節することにより、熱回収部(12)を有
する分岐部(3a)を通過する流動媒体および燃焼残渣の量
を多くすると、流動層炉(1) の温度を低下させることが
でき、これとは逆に熱回収部(12)を有する分岐部(3a)を
通過する流動媒体および燃焼残渣の量を少なくすると、
流動層炉(1) の温度を上昇させることができる。一方の
分岐部(3a)を通過する間に、過熱器(13)内を流れる水蒸
気が過熱される。
【0021】サイクロン(2) から出た燃焼ガスは燃焼ガ
ス入口(26)を通って後燃焼室(4) 内に入る。燃焼ガスに
はサイクロン(2) において旋回運動が与えられているの
で、後燃焼室(4) 内においても図4に矢印で示す方向に
旋回しながら上昇する。ここで、三次空気吹き込み口(2
8)から燃焼ガスの旋回流と逆向きの旋回流が発生しうる
方向に、空気比1.05〜1.2程度、流速20m/s
以上となるように三次空気を吹き込むと、三次空気と燃
焼ガスとが効率良く混合され、その結果燃焼ガス中の未
燃分の完全燃焼化が促進される。したがって、後燃焼室
(4) を比較的小さくすることができ、その結果燃焼装置
全体を小形化することができる。しかも、燃焼ガス中の
未燃分の完全燃焼化が促進されるので、CO量等の未燃
分を減少させることができる。この場合、燃焼温度は8
50〜1000℃程度になるが、このような温度域は、
空気中のNを基にするNOxの発生温度としては低温度
域であり、このようなNOxの発生を抑制することがで
きる。
ス入口(26)を通って後燃焼室(4) 内に入る。燃焼ガスに
はサイクロン(2) において旋回運動が与えられているの
で、後燃焼室(4) 内においても図4に矢印で示す方向に
旋回しながら上昇する。ここで、三次空気吹き込み口(2
8)から燃焼ガスの旋回流と逆向きの旋回流が発生しうる
方向に、空気比1.05〜1.2程度、流速20m/s
以上となるように三次空気を吹き込むと、三次空気と燃
焼ガスとが効率良く混合され、その結果燃焼ガス中の未
燃分の完全燃焼化が促進される。したがって、後燃焼室
(4) を比較的小さくすることができ、その結果燃焼装置
全体を小形化することができる。しかも、燃焼ガス中の
未燃分の完全燃焼化が促進されるので、CO量等の未燃
分を減少させることができる。この場合、燃焼温度は8
50〜1000℃程度になるが、このような温度域は、
空気中のNを基にするNOxの発生温度としては低温度
域であり、このようなNOxの発生を抑制することがで
きる。
【0022】後燃焼室(4) から出た燃焼ガスは熱回収塔
(5) 内に入り、まず第1煙道(15)を下方に流れることに
よって、燃焼ガスの有する熱が煙道壁を構成する水管内
のボイラ水に伝えられ、水管内のボイラ水が加熱蒸発さ
れるとともに、燃焼ガスの温度は低下する。ついで、燃
焼ガスが第2煙道(16)を上方に流れることによって、燃
焼ガスの有する熱が煙道壁を構成する水管内のボイラ
水、両過熱器(19)(18)内の水蒸気およびエコノマイザ(1
7)内の水に伝えられ、水管内のボイラ水が加熱蒸発され
るとともに水蒸気が過熱され、さらにエコノマイザ(17)
内の水が予熱され、しかも燃焼ガスの温度は低下する。
(5) 内に入り、まず第1煙道(15)を下方に流れることに
よって、燃焼ガスの有する熱が煙道壁を構成する水管内
のボイラ水に伝えられ、水管内のボイラ水が加熱蒸発さ
れるとともに、燃焼ガスの温度は低下する。ついで、燃
焼ガスが第2煙道(16)を上方に流れることによって、燃
焼ガスの有する熱が煙道壁を構成する水管内のボイラ
水、両過熱器(19)(18)内の水蒸気およびエコノマイザ(1
7)内の水に伝えられ、水管内のボイラ水が加熱蒸発され
るとともに水蒸気が過熱され、さらにエコノマイザ(17)
内の水が予熱され、しかも燃焼ガスの温度は低下する。
【0023】ついで、燃焼ガスは減温塔(21)内に流入
し、ここでさらに温度が下げられる。その後、燃焼ガス
は、消石灰等の中和剤および反応助剤が添加された後バ
グフィルタ(22)に流入し、ここで塩化水素、硫黄酸化物
および煤塵が除去される。そして、煙突から大気中に排
出される。
し、ここでさらに温度が下げられる。その後、燃焼ガス
は、消石灰等の中和剤および反応助剤が添加された後バ
グフィルタ(22)に流入し、ここで塩化水素、硫黄酸化物
および煤塵が除去される。そして、煙突から大気中に排
出される。
【0024】一方、脱気器から送られ、エコノマイザ(1
7)を通過する間に予熱された水は、蒸気ドラム(6) に導
かれた後、ボイラ水循環回路を構成する流動層炉(1) お
よび熱回収塔(5) の水管内でさらに加熱されて気水混合
物となり、蒸気ドラム(6) に再び送られる。蒸気ドラム
(6) 内で分離された水蒸気は、3つの過熱器(18)(19)(1
3)を順々に流れ、過熱器(18)(19)内を通過する間に燃焼
ガスの有する熱により過熱されるとともに、過熱器(13)
内を通過する間に流動媒体の有する熱により過熱され、
過熱された水蒸気が蒸気タービンに送られる。
7)を通過する間に予熱された水は、蒸気ドラム(6) に導
かれた後、ボイラ水循環回路を構成する流動層炉(1) お
よび熱回収塔(5) の水管内でさらに加熱されて気水混合
物となり、蒸気ドラム(6) に再び送られる。蒸気ドラム
(6) 内で分離された水蒸気は、3つの過熱器(18)(19)(1
3)を順々に流れ、過熱器(18)(19)内を通過する間に燃焼
ガスの有する熱により過熱されるとともに、過熱器(13)
内を通過する間に流動媒体の有する熱により過熱され、
過熱された水蒸気が蒸気タービンに送られる。
【0025】次に、図1〜図4に示す燃焼装置を用いて
行った実施例を、比較例とともに示す。
行った実施例を、比較例とともに示す。
【0026】実施例 流動層炉(1) 内温度:600℃、サイクロン(2) の三次
空気吹き込み口(25)の接線(L1)に対する傾斜角度(V) :
35度、同じく水平面(P) に対する傾斜角度(W) :15
度、サイクロン(2) へ吹き込む三次空気量:200Nm
3 /h、同じく吹き込む三次空気の流速30m/s、サ
イクロン(2) 内温度:800℃、後燃焼室(4) の三次空
気吹き込み口(28)の接線(L2)に対する傾斜角度(X) :3
5度、同じく水平面(P) に対する傾斜角度(Y) :15
度、後燃焼室(4) 内へ吹き込む三次空気量:328Nm
3 /h、同じく吹き込む三次空気の流速30m/s、後
燃焼室(4) 内温度:1000℃という条件でRDFを燃
焼させたところ、後燃焼室(4) から排出される燃焼ガス
中のCO量は20ppmであった。
空気吹き込み口(25)の接線(L1)に対する傾斜角度(V) :
35度、同じく水平面(P) に対する傾斜角度(W) :15
度、サイクロン(2) へ吹き込む三次空気量:200Nm
3 /h、同じく吹き込む三次空気の流速30m/s、サ
イクロン(2) 内温度:800℃、後燃焼室(4) の三次空
気吹き込み口(28)の接線(L2)に対する傾斜角度(X) :3
5度、同じく水平面(P) に対する傾斜角度(Y) :15
度、後燃焼室(4) 内へ吹き込む三次空気量:328Nm
3 /h、同じく吹き込む三次空気の流速30m/s、後
燃焼室(4) 内温度:1000℃という条件でRDFを燃
焼させたところ、後燃焼室(4) から排出される燃焼ガス
中のCO量は20ppmであった。
【0027】比較例 後燃焼室の三次空気吹き込み口を、後燃焼室内の燃焼ガ
スの旋回流と同じ向きの三次空気の旋回流を発生しうる
方向を向けておき、この三次空気吹き込み口の向いてい
る方向をこの部分における周壁内周面の接線に対して3
5度傾斜させたこと以外は、上記実施例と同じ条件でR
DFを燃焼させた。この場合、後燃焼室から排出される
燃焼ガス中のCO量は42ppmであった。
スの旋回流と同じ向きの三次空気の旋回流を発生しうる
方向を向けておき、この三次空気吹き込み口の向いてい
る方向をこの部分における周壁内周面の接線に対して3
5度傾斜させたこと以外は、上記実施例と同じ条件でR
DFを燃焼させた。この場合、後燃焼室から排出される
燃焼ガス中のCO量は42ppmであった。
【0028】なお、実施例および比較例の結果を図5に
示す。
示す。
【0029】図6および図7はこの発明による燃焼装置
の他の実施形態を示す。なお、図6および図7におい
て、図1〜図4に示すものと同一物および同一部分には
同一符号を付す。
の他の実施形態を示す。なお、図6および図7におい
て、図1〜図4に示すものと同一物および同一部分には
同一符号を付す。
【0030】この実施形態の場合、垂直状の後燃焼室(3
0)は熱回収塔(5) の第1の煙道(15)の真上に設けられて
おり、その周壁(30a) 上端部に燃焼ガスをサイクロン
(2) から導入する燃焼ガス入口(31)が形成されている。
また、周壁(30a) の下端は開口しており、ここに熱回収
塔(5) の第1煙道(15)に燃焼ガスを送り出す燃焼ガス出
口(32)が形成されている。サイクロン(2) 内において旋
回運動を与えられかつサイクロン(2) から送り出された
燃焼ガスは、導管(33)を通ることによって、後燃焼室(3
0)内においては燃焼ガスは上方から見てサイクロン(2)
内の逆方向に旋回している(図7矢印S参照)。後燃焼
室(30)の周壁(30a) は水平断面円形でその内周面は円筒
面となっており、周壁(30a) における燃焼ガス入口(31)
よりも若干下方の高さ位置に、周方向に等間隔をおいて
複数、ここでは4つの三次空気吹き込み口(28)が形成さ
れている。三次空気吹き込み口(28)は、後燃焼室(4) 内
の燃焼ガスの旋回流と逆向きの三次空気の旋回流を発生
しうる方向を向いている。三次空気吹き込み口(28)の向
いている方向は、この部分におけるの周壁(30a) 内周面
の接線(L2)に対して傾斜しており、この傾斜角度(X) は
35〜70度の範囲内にある。全ての三次空気吹き込み
口(28)の傾斜角度(X) は、それぞれ等しくなっているこ
とが好ましい。また、三次空気吹き込み口(28)は、水平
面(P) に対して燃焼ガス入口(26)側、ここでは上向きに
傾斜しており、この傾斜角度(Y1)は15度以下となって
いる。全ての三次空気吹き込み口(28)の傾斜角度(Y1)
は、それぞれ等しくなっていることが好ましい。なお、
図6においては、熱回収塔(5) の第2の煙道(16)内のエ
コノマイザ(17)および過熱器(18)(19)、ならびに注水器
(20)の図示は省略されている。
0)は熱回収塔(5) の第1の煙道(15)の真上に設けられて
おり、その周壁(30a) 上端部に燃焼ガスをサイクロン
(2) から導入する燃焼ガス入口(31)が形成されている。
また、周壁(30a) の下端は開口しており、ここに熱回収
塔(5) の第1煙道(15)に燃焼ガスを送り出す燃焼ガス出
口(32)が形成されている。サイクロン(2) 内において旋
回運動を与えられかつサイクロン(2) から送り出された
燃焼ガスは、導管(33)を通ることによって、後燃焼室(3
0)内においては燃焼ガスは上方から見てサイクロン(2)
内の逆方向に旋回している(図7矢印S参照)。後燃焼
室(30)の周壁(30a) は水平断面円形でその内周面は円筒
面となっており、周壁(30a) における燃焼ガス入口(31)
よりも若干下方の高さ位置に、周方向に等間隔をおいて
複数、ここでは4つの三次空気吹き込み口(28)が形成さ
れている。三次空気吹き込み口(28)は、後燃焼室(4) 内
の燃焼ガスの旋回流と逆向きの三次空気の旋回流を発生
しうる方向を向いている。三次空気吹き込み口(28)の向
いている方向は、この部分におけるの周壁(30a) 内周面
の接線(L2)に対して傾斜しており、この傾斜角度(X) は
35〜70度の範囲内にある。全ての三次空気吹き込み
口(28)の傾斜角度(X) は、それぞれ等しくなっているこ
とが好ましい。また、三次空気吹き込み口(28)は、水平
面(P) に対して燃焼ガス入口(26)側、ここでは上向きに
傾斜しており、この傾斜角度(Y1)は15度以下となって
いる。全ての三次空気吹き込み口(28)の傾斜角度(Y1)
は、それぞれ等しくなっていることが好ましい。なお、
図6においては、熱回収塔(5) の第2の煙道(16)内のエ
コノマイザ(17)および過熱器(18)(19)、ならびに注水器
(20)の図示は省略されている。
【0031】図6および図7に示す燃焼装置において
も、図1〜図4に示す燃焼装置と同様にしてRDFが燃
焼させられる。
も、図1〜図4に示す燃焼装置と同様にしてRDFが燃
焼させられる。
【0032】上記2つの実施形態においては、サイクロ
ン(2) にも三次空気吹き込み口(25)が形成されている
が、サイクロン(2) の三次空気吹き込み口(25)が必ずし
も必要としない。
ン(2) にも三次空気吹き込み口(25)が形成されている
が、サイクロン(2) の三次空気吹き込み口(25)が必ずし
も必要としない。
【図1】この発明による燃焼装置をRDFを燃料とする
ボイラとして利用した場合の実施形態を示す全体構成の
概略図である。
ボイラとして利用した場合の実施形態を示す全体構成の
概略図である。
【図2】図1の要部拡大図である。
【図3】図2のIII−III線断面図である。
【図4】図2のIV−IV線断面図である。
【図5】図1〜図4に示す燃焼装置を用いて行った実施
例と、比較例との結果を示すグラフである。
例と、比較例との結果を示すグラフである。
【図6】この発明の他の実施形態を示す図2相当の図で
ある。
ある。
【図7】図6のVII−VII線断面図である。
(1):流動層炉 (2):サイクロン (3):流動媒体および燃焼残渣還流路 (4)(30):後燃焼室 (26)(31):燃焼ガス入口 (27)(32):燃焼ガス出口 (28):三次空気吹き込み口
フロントページの続き (72)発明者 中井 誠一 大阪市住之江区南港北1丁目7番89号 日 立造船株式会社内 Fターム(参考) 3K023 KA09 KB07 KB11 KC01 KD01 3K061 GA04 GA07 3K064 AA02 AA03 AA08 AA15 AA17 AB03 AC01 AC05 AD08 AE01 AF08 BA07 BA17 3K070 DA06 DA07 DA29
Claims (3)
- 【請求項1】 流動層炉と、流動層炉の後流側に配置さ
れかつ流動層炉から排出される流動媒体および燃焼残渣
を燃焼ガスから分離させて捕集するサイクロンと、サイ
クロンと流動層炉との間に設けられかつサイクロンで捕
集された流動媒体および燃焼残渣を流動層炉に戻す流動
媒体および燃焼残渣還流路と、サイクロンの後流側に設
けられ、かつ上下両端部のうちいずれか一方に燃焼ガス
入口が、同他方に燃焼ガス出口がそれぞれ設けられてい
る垂直状の後燃焼室とを備えており、流動層炉で発生し
た燃焼ガスが、サイクロンにおいて旋回運動が与えられ
た後燃焼ガス入口を通って後燃焼室内に流入して後燃焼
室内で旋回させられ、旋回している燃焼ガス中の未燃分
が、後燃焼室内に空気を導入することにより燃焼させら
れるようになされた燃焼装置において、 後燃焼室の周壁に空気吹き込み口が形成され、空気吹き
込み口が、燃焼ガスの旋回流とは逆向きの空気の旋回流
を後燃焼室内に発生しうる方向を向いている燃焼装置。 - 【請求項2】 後燃焼室の周壁内周面が円筒面であり、
空気吹き込み口の向いている方向が、この部分における
後燃焼室の周壁内周面の接線に対して35〜70度傾斜
している請求項1記載の燃焼装置。 - 【請求項3】 空気吹き込み口が、水平面に対して燃焼
ガス入口側に傾斜しており、その傾斜角度が15度以下
である請求項1または2記載の燃焼装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11015352A JP2000213707A (ja) | 1999-01-25 | 1999-01-25 | 燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11015352A JP2000213707A (ja) | 1999-01-25 | 1999-01-25 | 燃焼装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000213707A true JP2000213707A (ja) | 2000-08-02 |
Family
ID=11886413
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11015352A Withdrawn JP2000213707A (ja) | 1999-01-25 | 1999-01-25 | 燃焼装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000213707A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102901116A (zh) * | 2012-09-17 | 2013-01-30 | 江苏圆通农机科技有限公司 | 新型生物质锅炉二次风供风装置 |
CN103225877A (zh) * | 2013-05-06 | 2013-07-31 | 南京润霆能源科技有限公司 | 立式生物质热水器 |
CN105627280A (zh) * | 2016-03-17 | 2016-06-01 | 西安交通大学 | 一种褐煤半焦贫氧燃烧锅炉 |
CN106931452A (zh) * | 2017-04-24 | 2017-07-07 | 无锡华光工业锅炉有限公司 | 带补燃室的饱和流化床垃圾炉结构 |
CN106979523A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-07-25 | 福建长生环保有限公司 | 焚烧炉动态湍流旋流装置及其工作方法 |
CN109812818A (zh) * | 2019-03-11 | 2019-05-28 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种垃圾焚烧炉飞灰热处理系统 |
CN111140845A (zh) * | 2020-01-21 | 2020-05-12 | 胡光 | 风管型自动排渣燃烧装置 |
-
1999
- 1999-01-25 JP JP11015352A patent/JP2000213707A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102901116A (zh) * | 2012-09-17 | 2013-01-30 | 江苏圆通农机科技有限公司 | 新型生物质锅炉二次风供风装置 |
CN103225877A (zh) * | 2013-05-06 | 2013-07-31 | 南京润霆能源科技有限公司 | 立式生物质热水器 |
CN105627280A (zh) * | 2016-03-17 | 2016-06-01 | 西安交通大学 | 一种褐煤半焦贫氧燃烧锅炉 |
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CN106979523A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-07-25 | 福建长生环保有限公司 | 焚烧炉动态湍流旋流装置及其工作方法 |
CN106979523B (zh) * | 2017-05-27 | 2023-08-01 | 厦门市高科禹翔科技有限公司 | 焚烧炉动态湍流旋流装置及其工作方法 |
CN109812818A (zh) * | 2019-03-11 | 2019-05-28 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种垃圾焚烧炉飞灰热处理系统 |
CN109812818B (zh) * | 2019-03-11 | 2024-03-22 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种垃圾焚烧炉飞灰热处理系统 |
CN111140845A (zh) * | 2020-01-21 | 2020-05-12 | 胡光 | 风管型自动排渣燃烧装置 |
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