JP2001201008A - 循環流動層ボイラシステム及びその操業方法 - Google Patents
循環流動層ボイラシステム及びその操業方法Info
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- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
Abstract
層から排出される循環媒体を含む炉底灰その他循環流動
層ボイラシステムから排出される廃棄物をセメント原料
として用いることができ、廃棄物処理及びセメントの製
造原価の低減の両面において効果の大きい循環流動層ボ
イラシステム等を提供する。 【解決手段】 燃料として硫黄分1%乃至10%の燃料
を、循環媒体として脱硫作用の無い粒子を用い、バッグ
フィルタ6とファン7との間等の排出ガス煙道に外部脱
硫装置10を設置した。オイルコークス等を燃料として
使用することができ、循環媒体には、珪砂、川砂、鋳物
砂、発電所灰、煉瓦くず等を使用することができる。
Description
生する循環流動層ボイラシステム及び循環流動層ボイラ
の操業方法並びに循環流動層ボイラシステムを備えた発
電設備を有するセメント製造工場に関するものである。
動化させつつ燃焼し、燃焼ガスの熱量によりボイラにお
いて蒸気を発生させる方式の循環流動層ボイラは、微粉
炭ではなく低品位の固体燃料を使用することができ、循
環媒体として硫黄酸化物(主にSO2)との反応性のあ
る石灰石等を用いることにより炉内にて燃焼排ガスの脱
硫を行うことが可能であり、窒素酸化物の生成量も少な
い等の特徴があり、各種発電用に広く用いられている。
公報には、この循環流動層ボイラをセメント製造工場に
導入し、循環流動層ボイラからの排出灰をセメント原料
に利用することが提案されている。
来の循環流動層ボイラシステムの構成例を示すものであ
って、燃料としての石炭を貯蔵する燃料バンカ1と、循
環媒体としての石灰石を貯蔵する循環媒体タンク2と、
循環流動層ボイラ3と、循環流動層ボイラ3からの排ガ
ス中の未燃カーボンを含む灰を捕集するサイクロン4
と、図示しないエアヒータ及び熱交換器等を含む後部煙
道5と、後部煙道5からの排ガス中のフライアッシュを
捕集するバッグフィルタ6と、ファン7と、煙突8とで
構成される。
と、循環媒体タンク2に貯蔵された石灰石Lが循環流動
層ボイラ3に供給され、石炭Cの燃焼により発生した蒸
気を発電に利用するとともに、循環流動層ボイラ3内で
燃焼排ガスの脱硫が行われる。さらに、循環流動層ボイ
ラ3において発生した排ガスがサイクロン4に導かれ、
ここで未燃カーボンを含む灰A1が捕集され、この灰A
1は循環流動層ボイラ3に戻される。また、後部煙道5
を経てバッグフィルタ6によって浄化された排ガスはフ
ァン7を経て煙突8から大気中に放出される。
イラ3からの循環媒体を含む炉底灰(bed ash)A2、
及びバッグフィルタ6で捕集されたフライアッシュFを
セメント原料の一部として有効利用することにより、廃
棄物処理とセメントの製造原価の低減という一石二鳥の
効果を奏していた。
おいては、循環流動層ボイラ3内で脱硫を行うことがで
きるため、後段の煙道等には特に脱硫設備を設ける必要
が無い。また、石炭等の通常用いられている燃料では、
硫黄分はそれほど多くはないため、流動層から排出され
る炉底灰に脱硫反応により硫黄分を含有した循環媒体が
混入しても、それをセメント原料として有効活用するこ
とに不都合はなかった。
るオイルコークスは、発熱量が高く、石炭より安価に入
手できるため、燃料として積極的に有効活用していくこ
とが望まれている。しかしながら、多くのオイルコーク
スは、硫黄分含有量が多く、これを上記の循環流動層の
燃料として用いた場合には、流動層から排出される循環
媒体を含む炉底灰の硫黄分含有量が多くなり、セメント
焼成工程の閉塞等を引き起こし、かつ、クリンカ品質に
悪影響を及ぼすため、セメント原料として用いる量に制
限が生じ、炉底灰の処理が困難であるという問題があっ
た。
イラシステムにおける問題点に鑑みてなされたものであ
って、オイルコークス等の硫黄分含有量の多い燃料を使
用しても、流動層から排出される循環媒体を含む炉底灰
その他循環流動層ボイラシステムから排出される廃棄物
をセメント原料として用いることができ、廃棄物処理及
びセメントの製造原価低減の両面にて効果の大きい循環
流動層ボイラシステム等を提供することを目的とする。
め、本発明にかかる循環流動層ボイラシステムは、燃料
として硫黄分1%乃至10%の燃料を、循環媒体として
脱硫作用の無い粒子を用い、排出ガス煙道に外部脱硫装
置を設置したことを特徴とする。
操業方法は、燃料として硫黄分1%乃至10%の燃料
を、循環媒体として脱硫作用の無い粒子を用い、排出ガ
ス煙道に外部脱硫装置を設置して排ガスの脱硫を行い、
循環流動層ボイラから排出される灰分をセメント原料と
して活用することを特徴とする。
システムを備えた発電設備を有するセメント工場は、燃
料として硫黄分1%乃至10%の燃料を、循環媒体とし
て脱硫作用の無い粒子を用い、排出ガス煙道に外部脱硫
装置を設置して排ガスの脱硫を行う循環流動層ボイラシ
ステムを備えた発電設備を有し、循環流動層ボイラから
排出される灰分をセメント原料として活用することを特
徴とする。
を用い」とは、脱硫反応により炉底灰中に含有される硫
黄分が、炉底灰をセメント原料として活用する上で悪影
響を及ぼすことを防止するためであるので、炉底灰中に
含有される硫黄分がセメント製造上許容される範囲内で
あれば、石灰石等の「脱硫作用のある粒子」が少量混入
されることを妨げない。
て、燃料としてオイルコークスを用いることができ、循
環媒体として用いる脱硫作用の無い粒子を、珪砂、川
砂、鋳物砂、発電所灰、煉瓦くず等から選択することが
でき、これらの混合物を循環媒体として用いることもで
きる。
ボイラシステム及びその操業方法の実施の形態の具体例
を図面を参照しながら説明する。
0%の燃料を用いることを想定する。このような燃料と
しては、高硫黄分を有するオイルコークス等がある。表
1は、オイルコークスと代表的な石炭の化学分析値等を
比較したものであって、各種石炭の硫黄分が1%未満で
あるのに対し、オイルコークスについては0.5〜1
0.0%と高く、このようなオイルコークスを燃料とし
て用いると上述の問題が発生する。尚、硫黄分が1%未
満のオイルコークスについては、従来の循環流動層ボイ
ラシステムにおいて燃料として使用できることはもちろ
んである。
システムの一実施例を示すものであって、燃料としての
オイルコークスを貯蔵する燃料バンカ1’と、循環媒体
としての珪砂を貯蔵する循環媒体タンク2’と、循環流
動層ボイラ3と、サイクロン4と、後部煙道と5と、バ
ッグフィルタ6と、ファン7と、煙突8と、脱硫剤とし
ての石灰石を貯蔵する脱硫剤タンク9と、外部脱硫装置
10とで構成される。尚、循環流動層ボイラ3〜煙突8
の各設備については従来の循環流動層ボイラシステムと
同様の構成であって詳細説明を省略する。
たのは、本発明では脱硫作用の無い粒子を用いる必要が
あるからであって、脱硫作用の無い粒子とは、硫黄酸化
物(主にSO2)との反応性の低い物質からなる粒子で
あり、珪砂以外にも、川砂、鋳物砂、発電所灰、煉瓦く
ず等を使用することができる。従来は、循環流動層での
炉内脱硫の脱硫剤も兼ねた循環媒体として、硫黄酸化物
との反応性の高い石灰石が用いられていたが、それを珪
砂等に代替すれば良い。
動層ボイラ3内での脱硫に代えて、循環流動層の燃焼排
ガス煙道上に外部脱硫装置10を設置して脱硫を行う。
外部脱硫装置10としては、吸収剤として石灰石を用い
た石灰石こう法による湿式脱硫装置が望ましい。この場
合、吸収された排ガス中の硫黄酸化物と石灰石とが反応
して発生する石こうは、セメントの凝結調整剤としてセ
メント粉砕工程で添加される石こうとして活用すること
ができる。
ついて説明すると、燃料バンカ1’に貯蔵されたオイル
コークスOと、循環媒体タンク2に貯蔵された珪砂Sが
循環流動層ボイラ3に供給され、オイルコークスOの燃
焼により循環流動層ボイラ3において蒸気が発生し、こ
れを発電に用いることができる。さらに、循環流動層ボ
イラ3において発生した排ガスがサイクロン4に導か
れ、サイクロン4において未燃カーボンを含む灰A1’
が捕集され、この灰A1’は循環流動層ボイラ3に戻さ
れる。また、バッグフィルタ6によって浄化された排ガ
スはファン7を経て煙突8から大気中に放出される。
としての珪砂Sを含む炉底灰A2’が排出されるが、こ
の炉底灰A2’中には硫黄分が極めて僅かしか含有され
ていないため、炉底灰A2’をセメント原料の一部とし
て有効活用することができる。セメント原料として活用
する方法としては、セメント原料粉砕工程において、一
定比率で添加する方法等を採用することができる。ま
た、バッグフィルタ6で捕集されたフライアッシュFも
従来と同様セメント原料の一部として有効利用するとと
もに、上述のように外部脱硫装置10で回収された石こ
うGをセメント粉砕工程において使用することにより、
循環流動層ボイラシステムの廃棄物処理とセメントの製
造原価の低減の一挙両得を図ることができる。
等と反応し、低融点化合物を生成してボイラ伝熱面に深
刻な高温腐食を生じさせることが知られているが、循環
流動層ボイラ3における硫黄分の脱硫率が10%程度に
なるように石灰石を投入することにより、バナジウム化
合物による高温腐食を防止することができる。
イルコークス等の硫黄分含有量の多い燃料を循環流動層
に用いた場合にも、流動層から排出される循環媒体を含
む炉底灰その他循環流動層ボイラシステムから排出され
る廃棄物をセメント原料として用いることができる。
概略図である。
示す概略図である。
Claims (9)
- 【請求項1】 循環流動層ボイラシステムにおいて、燃
料として硫黄分1%乃至10%の燃料を、循環媒体とし
て脱硫作用の無い粒子を用い、排出ガス煙道に外部脱硫
装置を設置したことを特徴とする循環流動層ボイラシス
テム。 - 【請求項2】 循環流動層ボイラの操業において、燃料
として硫黄分1%乃至10%の燃料を、循環媒体として
脱硫作用の無い粒子を用い、排出ガス煙道に外部脱硫装
置を設置して排ガスの脱硫を行い、循環流動層ボイラか
ら排出される灰分をセメント原料として活用することを
特徴とする循環流動層ボイラの操業方法。 - 【請求項3】 燃料として硫黄分1%乃至10%の燃料
を、循環媒体として脱硫作用の無い粒子を用い、排出ガ
ス煙道に外部脱硫装置を設置して排ガスの脱硫を行い、
循環流動層ボイラから排出される灰分をセメント原料と
して活用することを特徴とする循環流動層ボイラシステ
ムを備えた発電設備を有するセメント工場。 - 【請求項4】 前記燃料がオイルコークスであることを
特徴とする請求項1記載の循環流動層ボイラシステム。 - 【請求項5】 前記燃料がオイルコークスであることを
特徴とする請求項2記載の循環流動層ボイラの操業方
法。 - 【請求項6】 前記燃料がオイルコークスであることを
特徴とする請求項3記載の循環流動層ボイラシステムを
備えた発電設備を有するセメント工場。 - 【請求項7】 循環媒体として用いる脱硫作用の無い粒
子が、珪砂、川砂、鋳物砂、発電所灰あるいは煉瓦く
ず、またはこれらの混合物であることを特徴とする請求
項1または4記載の循環流動層ボイラシステム。 - 【請求項8】 循環媒体として用いる脱硫作用の無い粒
子が、珪砂、川砂、鋳物砂、発電所灰あるいは煉瓦く
ず、またはこれらの混合物であることを特徴とする請求
項2または5記載の循環流動層ボイラの操業方法。 - 【請求項9】 循環媒体として用いる脱硫作用の無い粒
子が、珪砂、川砂、鋳物砂、発電所灰あるいは煉瓦く
ず、またはこれらの混合物であることを特徴とする請求
項3または6記載の循環流動層ボイラシステムを備えた
発電設備を有するセメント工場。
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JP2010236848A (ja) * | 2009-03-11 | 2010-10-21 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 燃焼設備 |
CN103423869A (zh) * | 2013-08-13 | 2013-12-04 | 北京热华能源科技有限公司 | 一种卧式循环流化床导热油炉 |
CN103878057A (zh) * | 2013-12-28 | 2014-06-25 | 西南科技大学 | 一种循环流化床炉内脱硫用石灰石粉体制备的新工艺 |
CN107189823A (zh) * | 2017-07-31 | 2017-09-22 | 陕西延长石油(集团)有限责任公司 | 一种高循环倍率流化床气化炉在线加砂装置及加砂方法 |
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