JP2001235134A - 精密脱塵装置の灰処理装置及びその灰処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】加圧流動床ボイラから発生する含塵ガスを高温
高圧下で脱塵する精密脱塵装置において、捕集された微
粒の灰を搬送経路内に固着させることなく安定的に搬出
を行う。 【解決手段】加圧流動床ボイラにおける精密脱塵装置で
捕集された灰を、灰受室に受け入れるとともに、灰が流
動化前状態となる流速で灰受室の底部から灰中に分散ガ
スを分散させることで、灰受室内で灰を流動化前状態に
保持し同時に灰の周囲の炭酸ガス分圧を低下させ、灰受
室内の灰の一部を灰搬送用のガスと混合させ固気混合流
体とすることで灰を冷却し同時に灰の周囲の炭酸ガス分
圧を更に低下させ、固気混合流体を減圧器により吸引搬
送し、固気混合流体を減圧器の前部で減圧し、減圧器に
搬送された固気混合流体を灰搬送用のガスと灰とに分離
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加圧流動床ボイラ
から発生する含塵ガスを高温（２００〜９００℃）高圧
下で脱塵する精密脱塵装置で全量捕集された、微粒の灰
（平均粒径サブμｍ〜２０μｍ）を、減圧方式により安
定的に気流搬送する精密脱塵装置の灰処理装置及びその
灰処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】加圧流動床ボイラにおいて発生する含塵
ガスは、２００℃以上の高温状態において、セラミック
フィルタ（チューブ型、キャンドル型、ハニカム型）、
バグフィルタ等の精密脱塵装置により、高温高圧下で灰
の略全量捕集が行われる。

【０００３】かかる精密脱塵装置において捕集される灰
は、２００〜９００℃の高温灰で、かつ平均粒径がサブ
μｍ〜２０μｍの微粒粉体であり、その成分として、脱
硫・脱塩剤に用いられる炭酸カルシウム，炭酸マグネシ
ウムから生じるカルシウムやマグネシウムの酸化物，炭
酸化物，硫化物などを含有している。従って、流動性・
噴流性・固結性が高く、灰の輸送路中の小さな間隙に容
易に進入し、付着・凝集・固化するという問題を引き起
こす。

【０００４】そこで、加圧流動床ボイラを用いた加圧流
動床燃焼システムにおいては、精密脱塵装置により捕集
される上記性状の高温微粒灰を安定的に冷却・搬出する
精密脱塵装置の灰処理装置が必要とされる。

【０００５】尚、このような灰の性状を考慮した場合、
精密脱塵装置の灰処理装置において捕集される灰の冷却
及び搬送は気流搬送により行うことが望ましい。

【０００６】加圧流動床ボイラから発生する含塵ガスを
高温高圧下で脱塵する精密脱塵装置で全量捕集された、
微粒の灰を気流搬送により冷却・排出処理を行う精密脱
塵装置の灰処理装置としては、従来、以下のものが開示
されている。

【０００７】１．特開平８−７３０３４号公報に、「高
温のガス中に含まれる粉体をフィルタで除去し清澄なガ
スを得るとともに前記粉体をフィルタ下方のフィルタ下
部ホッパ内に滞留させるようにしたフィルタ装置におけ
る前記フィルタ下部ホッパからの粉体輸送装置におい
て、前記フィルタ下部ホッパの下部に開口して設置され
少なくとも１回の逆洗操作により落下する粉体容積に相
当する大きさの粉体抜出ホッパ、及び同粉体抜出ホッパ
から粉体と灰搬送用ガスを冷却しつつ導くための粉体灰
冷却搬送管を備え、粉体を逆洗サイクル内に平均搬送量
で排出するように構成したことを特徴とするフィルタ下
部ホッパからの粉体輸送装置」が開示されている。

【０００８】図８は特開平８−７３０３４号公報に開示
の粉体輸送装置の構成図である。図８において、１００
はフィルタ容器、１０１はフィルタ容器１００の内部に
配設された精密脱塵装置であるフィルタ、１０２はフィ
ルタ容器１００の上部より含塵ガスを供給する含塵ガス
導入管、１０３はフィルタ容器１００の側方に配設され
フィルタ１００により濾過された排ガスを排出する清澄
ガス排出管、１０４はフィルタ容器１００の側方に配設
されフィルタ１０１に逆洗ガスを供給する逆洗ガス管、
１０５はフィルタ容器１００の下部に設置されたフィル
タ下部ホッパ、１０６はフィルタ下部ホッパ１０５の下
部に連設された灰抜出部、１０７は灰抜出部１０６に灰
搬送用ガスを供給する灰搬送固気比調整パージガス管、
１０７ａは灰搬送固気比調整パージガス管１０７を流れ
る灰搬送用ガスの流量を調節するパージガス流量制御
弁、１０８は二重管により構成され内管内を灰抜出部１
０６内の灰を気流搬送する灰冷却搬送管、１０８ａは灰
冷却搬送管１０８の外管をなし内部に冷却液を通すこと
により内管内を搬送される高温灰を冷却する冷却ジャケ
ット部、１０９は灰冷却搬送管１０８より搬送される灰
を貯留するストレージホッパ、１１０はストレージホッ
パ１０９の上部に配設されたフィルタ、１１１はフィル
タ１１０に逆洗ガスを供給する逆洗ガス管、１１２はス
トレージホッパ１０９の上部に連設され灰を分離した排
気（灰搬送用ガス）を排出する排気管、１１３ａは排気
ガスの減圧を行うオリフィス、１１３ｂは排気ガスの流
量調節を行う排気流量制御弁、１１４はストレージホッ
パ１０９の下部に連設されストレージホッパ１０９内の
灰を排出する灰払出し管である。

【０００９】以上のように構成された特開平８−７３０
３４号公報に開示の粉体輸送装置において、以下その動
作を説明する。

【００１０】フィルタ容器１００内にはフィルタ１０１
が設けられており、含塵ガス導入管１０２から入ってく
る含塵ガスから粉体として灰を分離する。分離された灰
は、フィルタ１０１の逆洗によりフィルタ下部ホッパ１
０５へ落下し、その下方に設けられた灰抜出部１０６内
に滞留する。灰抜出部１０６内の滞留灰は、灰搬送固気
比調整パージガス管１０７から送入される灰搬送用ガス
で適宜攪拌され流動化して灰冷却搬送管１０８を通して
ストレージホッパ１０９へ送られる。このストレージホ
ッパ１０９へのガスと灰の流れは排気流量制御弁１０７
ａにより所定の流速になるように制御される。ストレー
ジホッパ１０９にはフィルタ１１０があり、灰を分離し
灰払出し管１１４から排出する。フィルタ１１０で灰を
分離された排気（灰搬送用ガス）は、オリフィス１１３
ａで減圧された後、排気流量制御弁１１３ｂを経て排気
管１１２より排出される。

【００１１】２．また、特開平７−４２９１０号公報及
び特開平７−１７４３２７号公報には、ロックホッパ方
式の加圧流動床ボイラにおける精密脱塵装置の灰処理装
置が開示されている。

【００１２】図９は特開平７−４２９１０号公報及び特
開平７−１７４３２７号公報に開示の粉体輸送装置の構
成図である。図９において、１００はフィルタ容器、１
０１はフィルタ、１０２は含塵ガス導入管、１０３は清
澄ガス排出管、１０５はフィルタ下部ホッパ、１０６は
灰抜出部、１０７は灰搬送固気比調整パージガス管、１
０７ａはパージガス流量制御弁、１０８は灰冷却搬送
管、１０８ａは冷却ジャケット部、１０９はストレージ
ホッパ、１１０はフィルタ、１１１は逆洗ガス管、１１
２は排気管、１１３ａはオリフィス、１１３ｂは排気流
量制御弁であり、これらは図８と同様のものであるた
め、同一の符号を付して説明は省略する。尚、各部の呼
称は図８に合わせて一部変更した。

【００１３】１２０は灰冷却搬送管１０８に配設され灰
冷却搬送管１０８内を搬送される高温灰の冷却を行う灰
冷却器、１２１は複数の灰抜出部１０６からストレージ
ホッパ１０９へ灰を搬送する時安定した流れを得るため
に設置された搬送管絞り、１２２は灰閉塞時の回復用又
は起動時のウォーミング等に使用されるパージ空気を供
給するパージ空気供給管、１２３はストレージホッパ１
０９の下部に連設された減圧ホッパ、１２４は減圧ホッ
パ１２３の下部に連設された常圧灰ホッパ、１２５，１
２６はストレージホッパ１０９，常圧灰ホッパ１２４の
下部に配設され各ホッパの下部に灰がブリッジにより閉
塞した場合に灰のブリッジを破壊するためのブリッジブ
レーカ空気を供給するブリッジブレーカ空気供給管、１
２７は減圧ホッパ１２３の下部に連設され減圧ホッパ１
２３に加圧用空気を供給する加圧用空気供給管、１２８
は常圧灰ホッパの下部に連設され常圧灰ホッパに貯留さ
れた灰を搬出する常圧系灰搬送ライン、１２８ａは常圧
系灰搬送ライン１２８に搬送用の空気を供給する常圧系
空気吸引部、１２９はストレージホッパ１０９，減圧ホ
ッパ１２３，常圧灰ホッパ１２４の各々の上部に連設さ
れ各ホッパ内のガスを排出し減圧を行う減圧放出ライ
ン、１３０，１３１はストレージホッパ１０９と減圧ホ
ッパ１２３，減圧ホッパ１２３と常圧灰ホッパ１２４と
の間に各々配設されストレージホッパ１０９，減圧ホッ
パ１２３に貯留された灰を減圧ホッパ１２３，常圧灰ホ
ッパ１２４に排出する灰払出弁、１３２，１３３はスト
レージホッパ１０９と減圧ホッパ１２３，減圧ホッパ１
２３と常圧灰ホッパ１２４との間に各々配設された気密
弁である。

【００１４】以上のように構成された従来の精密脱塵装
置の灰処理装置において、以下その動作を説明する。

【００１５】高圧高温の含塵ガスは、フィルタ１０１に
送入され灰が捕集される。フィルタ１０１において捕集
された高温高圧の灰は、灰抜出部１０６より、冷却水を
冷却剤とする灰冷却器１２０内を通した灰冷却搬送管１
０８を流動しながら減温され、ストレージホッパ１０９
に搬送される。パージ空気供給管１２２からのパージ空
気は、灰閉塞時の回復用または起動時のウォーミング等
に使用される。搬送管絞り１２１は、複数の灰抜出部１
０６からストレージホッパ１０９へ灰を搬送するとき、
安定した流れを得るために設置される。ストレージホッ
パ１０９では、サイクロンやバッフル板により、遠心力
により灰とガスとが分離される。ガスに随伴される微粒
灰はストレージホッパ１０９の上部に設けられたフィル
タ１１０により完全に除塵され、除塵された排気はオリ
フィス１１３ａで減圧され排気流量制御弁１１３ｂを経
て排気管１１２へ放出される。ストレージホッパ１０９
の下部に堆積した灰は、減圧ホッパ１２３へ払出され、
減圧放出ライン１２９で大気圧まで減圧後、更に常圧灰
ホッパ１２４へ払出されて常圧系搬送ライン１２８より
灰サイロへ搬送される。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の精密脱塵装置の灰処理装置では、以下のような課題を
有していた。

【００１７】１．上記従来の精密脱塵装置の灰処理装置
では、高温の微粒粉体である捕集灰を安定的に処理する
ため、フィルタ下部ホッパ内に滞留した灰を、フィルタ
下部ホッパ内に送入されるパージガスで局所的に流動化
し、固気混合流体としてストレージホッパに気流搬送す
る。この際、気流搬送における固気混合流体の流速は、
ストレージホッパの後流側に備えられた排気流量制御弁
により制御されている。このため、灰搬送用のガスはス
トレージホッパの出口で減圧されており、ストレージホ
ッパの内部は高圧状態となる。

【００１８】一方、加圧流動燃焼ボイラにおいては、燃
焼により発生するガスの脱硫・脱塩を行うため、石灰石
（ＣａＣＯ₃），ドロマイト（ＣａＭｇ（ＣＯ₃）₂），
生石灰（ＣａＯ），消石灰（Ｃａ（ＯＨ）₂）等が使用
される。そのため、精密脱塵装置において捕集された灰
中にはＣａＯやＭｇＯが多く含有される。ＣａＯ，Ｍｇ
Ｏは、ＣＯ₂の存在化で加熱するとＣａＣＯ₃，ＭｇＣＯ
₃に変化する。かかる反応の平衡条件は温度及び炭酸ガ
ス分圧により決定される。

【００１９】図１は灰の周囲ガス温度と炭酸ガス分圧Ｐ
_CO2に対するＣａＯとＣａＣＯ₃との相図である。図１に
おいて、ＦはＣａＯとＣａＣＯ₃との平衡線である。精
密脱塵装置において捕集された灰中に含まれるカルシウ
ムは、平衡線Ｆの付近の状態において、ＣａＯとＣａＣ
Ｏ₃との間を行き来する。ＣａＯとＣａＣＯ₃との平衡線
Ｆ付近においては、ＣａＯがＣａＣＯ₃に変化する際、
ＣａＯが炭酸化硬化する現象がみられる。この現象はコ
ーティングと呼ばれている。コーティングが発生する
と、灰の粒子同士が固結し、灰の輸送経路内に付着し様
々なトラブルを発生する。このようなＣａＯの炭酸化硬
化は、図１において示したコーティング生成領域におい
て多く発生する。また、ＭｇＯに関してはここには示し
ていないが、ＣａＯ同様に炭酸化硬化によるコーティン
グが発生する。

【００２０】加圧流動床ボイラにおいて発生する含塵ガ
ス中から精密脱塵装置により捕集された灰は、図１の領
域Ａで示した状態にある。このような状態の灰中には、
ＣａＯやＭｇＯがＣＯ₂により鎖状に結合した［ＣａＯ
・ＣＯ₂］_nや［ＭｇＯ・ＣＯ₂］_nが多量に含まれてい
る。

【００２１】従来の精密脱塵装置の灰処理装置では、フ
ィルタ下部ホッパからストレージホッパにかけては、精
密脱塵装置内と同様、高圧状態である。従って、灰がフ
ィルタ下部ホッパやストレージホッパ内で一旦滞留する
と、灰中に含有される［ＣａＯ・ＣＯ₂］_nや［ＭｇＯ・
ＣＯ₂］_nの脱炭酸化により局所的に炭酸ガス分圧が上昇
し、コーティングが発生しやすい条件が生じる。このた
め、フィルタ下部ホッパやストレージホッパ内におい
て、灰がＣａＯやＭｇＯのコーティングにより固結・付
着し、灰搬送系にトラブルを引き起こすという課題を有
していた。

【００２２】２．上記従来の精密脱塵装置の灰処理装置
では、灰の気流搬送時において、フィルタ下部ホッパ内
で、パージガスにより灰を流動化させ、流動化させた灰
を吸引排出するものであった。

【００２３】一方、加圧流動床ボイラから発生する含塵
ガスより精密脱塵装置で捕集される灰は、平均粒径がサ
ブμｍ〜２０μｍである。このように微粒の灰は、Ｇｅ
ｌｄａｒｔによる粉体分類（Derek Geldart，Powder Te
chnol, 7(1973)p.285）によれば難流動性粉体に分類さ
れる。

【００２４】図２は常温・常圧空気雰囲気下についての
Ｇｅｌｄａｒｔによる粉体分類を表す参考図である。図
２において横軸は粉体の平均粒径ｄ_pを表し、縦軸は粉
体の比重と空気の密度との差ρ_p−ρ_gを表す。精密脱塵
装置で捕集される灰は、ガスとの密度差ρ_p−ρ_gがおよ
そ０．１〜３ｇ・ｃｍ^-3程度、平均粒径ｄ_pがサブμｍ
〜２０μｍなので、難流動性の粉体に分類されることが
わかる。かかる難流動性の灰においては、パージガスの
吹き込みにより灰を流動化しようとすると、スラッギン
グを生じ、フィルタ下部ホッパから上方の精密脱塵装置
へ灰が逆流してしまい、効率のよい気流搬送ができない
という課題を有していた。

【００２５】３．上記従来の精密脱塵装置の灰処理装置
では、ストレージホッパの内部は高圧状態となる。従っ
てストレージホッパ内に貯留された灰を排出するために
は、必然的にストレージホッパ下部に減圧ホッパ及び常
圧ホッパの２段のホッパを備えたロックホッパ方式の減
圧機構が必要とされる。このため、灰処理設備が大型化
し、各所で灰の閉塞が生じやすく、メンテナンス性にも
欠けるという課題を有していた。

【００２６】４．加圧流動床ボイラより発生する灰中に
は、ＣａＯやＭｇＯがＣＯ₂により鎖状に結合した［Ｃ
ａＯ・ＣＯ₂］_nや［ＭｇＯ・ＣＯ₂］_nが多量に含まれて
いる。このため、精密脱塵装置において捕集された灰が
コーティングにより凝結し団塊となり、逆洗時に落下す
る。従って、捕集された微粉灰中には、このような団塊
状の灰塊も含まれる。この団塊状の灰塊により灰冷却搬
送管内で、灰が閉塞気味となったり灰による閉塞が生じ
ることがある。しかし、上記従来の精密脱塵装置の灰処
理装置では、かかる場合、灰冷却搬送管内の固気混合流
体の流速が低下することから、廃棄流量制御弁を開き、
更に減圧量を大きくしようとする。このため、更に灰の
吸い込み量が増加し、固気比が増加する。これにより、
灰冷却搬送管を完全に閉塞させてしまうという課題を有
していた。

【００２７】５．上記従来の精密脱塵装置の灰処理装置
では、灰冷却搬送管は二重管で構成されており、固気混
合流体の流れる内管の周囲から外管内を流れる冷却水に
より冷却する構成とされている。しかし、この構成のた
め、摩耗等により内管に穴が空いた場合、冷却水が外管
から内管に流入する。このため、灰の輸送が不可能とな
り、プラント全体が停止するという課題を有していた。

【００２８】本発明の精密脱塵装置の灰処理装置は上記
従来の課題を解決するもので、加圧流動床ボイラから発
生する含塵ガスを高温高圧下で脱塵する精密脱塵装置に
おいて、捕集された微粒の灰を搬送経路内に固着させる
ことなく安定的に搬出を行うことを可能とし、また、装
置の小型化が可能でありメンテナンス性にも優れた精密
脱塵装置の灰処理装置を提供することを目的とする。

【００２９】また、本発明の精密脱塵装置の灰処理方法
は上記従来の課題を解決するもので、加圧流動床ボイラ
から発生する含塵ガスを高温高圧下で脱塵する精密脱塵
装置において、捕集された微粒の灰を搬送経路内に固着
させることなく安定的に搬出を行うことを可能とする精
密脱塵装置の灰処理方法を提供することを目的とする。

【００３０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の精密脱塵装置の灰処理装置は、加圧流動床
ボイラから発生する含塵ガスを脱塵する精密脱塵装置に
より捕集された灰を搬送する精密脱塵装置の灰処理装置
において、精密脱塵装置下部に開口して配設された灰受
室と、灰受室内部に灰搬送用のガスを供給する灰搬送用
ガス供給手段と、一端が灰受室に連通する灰冷却搬送管
と、灰冷却搬送管の他端に連設された減圧器と、灰冷却
搬送管の減圧器に連設された端部の近傍に設けられた減
圧手段と、を備えた構成より成る。

【００３１】この構成により、加圧流動床ボイラから発
生する含塵ガスを高温高圧下で脱塵する精密脱塵装置に
おいて、捕集された微粒の灰を搬送経路内に固着させる
ことなく安定的に搬出を行うことを可能とし、また、装
置の小型化が可能でありメンテナンス性にも優れた精密
脱塵装置の灰処理装置を提供することができる。

【００３２】また、本発明の精密脱塵装置の灰処理方法
は、加圧流動床ボイラから発生する含塵ガスを脱塵する
精密脱塵装置により捕集された灰を搬送する精密脱塵装
置の灰処理方法において、精密脱塵装置により捕集され
た灰を灰受室に受け入れるとともに、灰が流動化前状態
となる流速で灰受室の底部から灰中に置換ガスを分散さ
せることで、灰受室内で灰を流動化前状態に保持し同時
に灰の周囲の炭酸ガス分圧を低下させ、灰受室内の灰の
一部を灰搬送用のガスと混合させ固気混合流体とするこ
とで灰を冷却し同時に灰の周囲の炭酸ガス分圧を更に低
下させ、固気混合流体を減圧器により吸引搬送し、固気
混合流体を減圧器の前部で減圧し、減圧器に搬送された
固気混合流体を灰搬送用のガスと灰とに分離する構成よ
り成る。

【００３３】この構成により、加圧流動床ボイラから発
生する含塵ガスを高温高圧下で脱塵する精密脱塵装置に
おいて、捕集された微粒の灰を搬送経路内に固着させる
ことなく安定的に搬出を行うことを可能とすることがで
きる精密脱塵装置の灰処理方法を提供することができ
る。

【００３４】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の精密脱
塵装置の灰処理装置は、加圧流動床ボイラから発生する
含塵ガスを脱塵する精密脱塵装置により捕集された灰を
搬送する精密脱塵装置の灰処理装置において、精密脱塵
装置下部に開口して配設された灰受室と、灰受室内部に
灰搬送用のガスを供給する灰搬送用ガス供給手段と、一
端が灰受室に連通する灰冷却搬送管と、灰冷却搬送管の
他端に連設された減圧器と、灰冷却搬送管の減圧器に連
設された端部の近傍に設けられた減圧手段と、を備えた
構成としたものである。

【００３５】この構成により、以下のような作用が得ら
れる。 １．精密脱塵装置から灰受室の内部に落下した灰は、灰
搬送用ガス供給手段により供給される灰搬送用のガス
（以下、灰搬送用ガスと呼ぶ。）により固気混合流体と
され、減圧器からの吸引により、灰冷却搬送管を経て減
圧器に吸引排出されながら減圧される。

【００３６】加圧流動床ボイラから発生する含塵ガスを
高温高圧下で脱塵する精密脱塵装置により捕集された灰
受室内部の灰は、２００〜８００℃の高温状態にある。
また、灰受室内部は加圧状態のため、炭酸ガス分圧の高
い状態にある。かかる状態の灰に対し、灰搬送用ガスに
より急速に炭酸ガス分圧を低減させると同時に急冷し、
固気混合流体として灰冷却搬送管内を搬送するため、灰
はコーティング生成領域を瞬時に通過し、灰冷却搬送管
内での灰のコーティングが防止される。更に、灰冷却搬
送管の出口付近（減圧器に連設された端部の近傍）で、
固気混合流体は減圧され、減圧器内は常時低圧に維持さ
れている。このため、灰中に含有される［ＣａＯ・ＣＯ
₂］_nや［ＭｇＯ・ＣＯ₂］_nの脱炭酸化により、減圧器内
に滞留した灰中において局所的な炭酸ガス分圧の上昇が
生じても、灰中のＣａＯやＭｇＯが再びコーティング生
成領域に戻ることが防止され、減圧器内部での灰の固結
が防止される。これにより、灰の搬出を安定的に継続し
て行うことが可能となる。

【００３７】２．減圧器内は常時低圧に維持されている
ため、減圧器に集蓄された灰を外部に排出する場合、ロ
ックホッパ方式等の減圧機構を必要とせず、灰処理設備
の小型化が図られ、メンテナンス性も向上する。

【００３８】ここで、灰搬送用ガス供給手段としては、
加圧流動床ボイラの圧力容器内の高圧空気を灰搬送用ガ
スとして供給させるように構成したものや、高圧空気を
生成するポンプにより灰搬送用ガスを供給させるように
構成したもの等が使用される。

【００３９】また、灰搬送用ガスとしては、空気や窒素
ガス等の炭酸ガス分圧の低いガス又は炭酸ガスをほとん
ど含有しないガスが使用される。灰受室内部には、炭酸
ガス分圧低減用の置換ガスを常時供給することが好まし
い。灰受室の内部での灰のコーティングを防止するため
である。尚、その際には、置換ガスは灰が流動化しない
程度の流速で灰受室内に供給し、灰受室内の灰を常時流
動化前状態（分散され浮遊化された状態）に保持してお
くことが好ましい。灰受室内の灰は微粒であり、難流動
性粉体に分類される粉体であるため、灰がスラッギング
を生じ灰受室内から外に飛散することを防止するためで
ある。

【００４０】減圧手段としては、オリフィス，ベンチュ
リ，バルブ等が用いられる。特に、減圧手段としてオリ
フィスを用いるのが好適である。構造が単純で、かつ、
灰が詰まり難く、詰まっても簡単に除去し易いためであ
る。

【００４１】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の精密脱塵装置の灰処理装置であって、灰受室の床部を
なし複数の置換ガス送気口が形成された灰受室床部と、
炭酸ガス分圧低減用のガスである置換ガスを、置換ガス
送気口から灰受室に送気する置換ガス送気手段と、を備
えた構成としたものである。

【００４２】この構成により、以下のような作用が得ら
れる。 １．精密脱塵装置から灰受室に落下した灰は、灰受室床
部に堆積する。灰受室床部では、置換ガス送気口から置
換ガスが送気されており、灰周囲の炭酸ガス分圧は常時
低い状態に保たれる。これにより、灰受室で灰のコーテ
ィングが生じることが防止され、灰受室内から灰を安定
的に搬出することが可能となる。

【００４３】２．加圧流動床ボイラにおいて発生する含
塵ガスより精密脱塵装置で捕集される灰は、平均粒径が
サブμｍ〜２０μｍの難流動性粉体であるが、置換ガス
送気手段は、灰の最小流動速度Ｕ_mf以下の流速で、置換
ガスを灰受室内に供給し、灰受室内の灰を常時流動化前
状態に保持しておくようにすることで、灰がスラッギン
グを生じ灰受室内から外に飛散することを防止すること
が可能となる。灰受室内の灰は、コーティングの発生が
防止されているため、サクションノズルにより安定して
吸引排出することができる。

【００４４】ここで、置換ガスとは、灰受室の内部の灰
の周囲の炭酸ガス分圧を低下させるために灰受室の底部
から供給されるガスのことをいい、空気，窒素ガス等の
炭酸ガス分圧の低いガス又は炭酸ガスを含まないガスが
使用される。

【００４５】置換ガス送気手段としては、ポンプ，ブロ
ワ等により圧縮された高圧の置換ガス、又は加圧流動床
ボイラの圧力容器内から取り出された高圧の置換ガスを
灰受室内に送気するガスラインの先端部を複数に分岐さ
せ、分岐した各々のガスラインの先端部を各置換ガス送
気口に連通させた構成としたものや、灰受室の下部に置
換ガス送気室を配設し、ポンプ，ブロワ等により圧縮さ
れた高圧の置換ガス、又は加圧流動床ボイラの圧力容器
内から取り出された高圧の置換ガスを灰受室内に送気す
るガスラインを置換ガス送気室に連通させ、灰受室を置
換ガス送気口により置換ガス送気室に連通させた構成と
したもの等が使用される。

【００４６】請求項３に記載の発明は、請求項１又は２
に記載の精密脱塵装置の灰処理装置であって、先端部が
開口する内管及び外管からなる二重管で構成され先端部
が灰受室内部に延出して設けられたサクションノズルを
備え、灰搬送用ガス供給手段は、サクションノズルの外
管に灰搬送用のガスを供給し、灰冷却搬送管は、一端が
サクションノズルに連設されている構成としたものであ
る。

【００４７】この構成により、以下のような作用が得ら
れる。 １． 灰搬送用ガス供給手段は、サクションノズルの外
管に灰搬送用ガスを供給し、外管先端から灰受室内に送
出された灰搬送用ガスは、サクションノズルの先端近傍
の灰詰まりを防止すると同時に灰と混合し固気混合流体
を形成する。この固気混合流体は、すぐにサクションノ
ズルの内管先端から吸引され、灰冷却搬送管に送出され
る。このため、灰受室内の灰はサクションノズルの先端
近傍以外では流動化することなく、難流動性の粉体であ
る微粉末の灰でも、灰受室内から飛散させることなく安
定的に搬出することが可能となる。

【００４８】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の精密脱塵装置の灰処理装置であって、サクションノズ
ルの内管に連通する固気比調整用ガス管と、固気比調整
用ガス管に固気比調整用のガスを供給する固気比調整用
ガス供給手段と、を備えた構成としたものである。

【００４９】この構成により、以下のような作用が得ら
れる。灰受室内部の灰は、微粒の難流動性粉体であるた
め、灰受室内部にサクションノズルの先端部から搬送用
のガスを多量に噴射すると、灰が飛散し、灰受室の上部
の精密脱塵装置に逆流することとなる。従って、サクシ
ョンノズルの先端部から灰受室に噴射することのできる
灰搬送用ガスの流量は制限される。一方、灰冷却搬送管
内においては、灰は固気混合流体として飛翔流動状態で
搬送されるが、灰の温度の冷却や灰のコーティング防止
の面から考えると、ここではできるだけ固気比が小さい
方が好ましい。そこで、固気比調整用ガス供給手段によ
り、固気比調整用ガス管から、サクションノズルの内管
を通過する固気混合流体（灰と灰搬送用ガスとの固気混
合流体）に固気比調整用のガス（以下、固気比調整用ガ
スと呼ぶ。）を供給することにより、サクションノズル
の先端の灰の流動化の際の固気比とは独立に固気混合流
体の固気比を搬送に最適な固気比に調節する。これによ
り、サクションノズルの先端部の固気混合流体の固気比
と、灰冷却搬送管内を搬送される固気混合流体の固気比
とをともに最適な値に調節することが可能となる。

【００５０】ここで、固気比調整用ガス供給手段として
は、加圧流動床ボイラの圧力容器内の高圧空気を固気比
調整用ガスとして供給させるように構成したものや、高
圧空気を生成するポンプにより固気比調整用ガスを供給
させるように構成したもの等が使用される。

【００５１】また、固気比調整用ガスとしては、空気や
窒素ガス等の炭酸ガス分圧の低いガス又は炭酸ガスを含
有しないガスが使用される。

【００５２】尚、固気比調整用ガス管は、サクションノ
ズルの内管に対し、固気混合流体の搬送方向（下流側）
に向かって傾斜させて連通させ、固気混合流体の搬送方
向に固気比調整用ガスを供給させるように構成すること
が好ましい。これにより、エゼクタ効果によりサクショ
ンノズル先端からの灰（固気混合流体）の吸引力を強め
ることが可能となり、灰受室内に灰の流動化のために注
入する灰搬送用ガスの流量を減少させることも可能とな
るからである。

【００５３】請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４
の何れか一項に記載の精密脱塵装置の灰処理装置であっ
て、灰冷却搬送管は、下流側に、灰冷却熱交換部を有
し、灰冷却熱交換部は、内部を灰と灰搬送用のガスとの
固気混合流体が搬送される灰輸送管と、灰輸送管の外周
を取り囲んで複数配設された冷却水管と、灰輸送管と各
冷却水管との間に充填された伝熱充填材と、を具備する
構成としたものである。

【００５４】この構成により、以下のような作用が得ら
れる。 １．灰受室の内部に落下した灰は、固気混合流体とし
て、灰冷却搬送管の下流側の灰冷却熱交換部において、
灰輸送管の内部を通って減圧器側に吸引搬送される。こ
の際、灰輸送管は、その周囲に配設された各冷却水管に
通水される冷却水により伝熱充填材を介して冷却され
る。これにより、灰輸送管の内部を吸引搬送される固気
混合流体は冷却されながら減圧される。

【００５５】２．灰輸送管内壁は、固気混合流体が高速
で通過するため摩耗量が大きい。従って、この摩耗によ
り、灰輸送管にクレーズやホールが生じる場合がある。
しかし、灰輸送管は伝熱充填材を介して冷却水管を通水
する冷却水により冷却されているため、仮に灰輸送管に
クレーズやホールが発生した場合でも冷却水管に穴が開
くことがない。従って、灰輸送管の内部に冷却水が漏れ
出す事故が防止され、灰輸送管の内部における冷却水に
よる灰の固結・閉塞等の事故が防止される。

【００５６】ここで、伝熱充填材としては、鉄セメント
等が使用される。

【００５７】請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５
の何れか一項に記載の精密脱塵装置の灰処理装置であっ
て、灰冷却搬送管の減圧器に連設された側は、各々が減
圧器に連設された二以上の下流部灰搬送管に分岐してお
り、減圧手段は、下流部灰搬送管の各々に配設されてお
り、各下流部灰搬送管の減圧手段の上流側に開閉弁を備
えた構成としたものである。

【００５８】この構成により、以下のような作用が得ら
れる。 １．精密脱塵装置では、その内部のフィルタエレメント
の表面に付着・捕集された灰が凝結し、大粒径の灰塊と
なる場合がしばしば生じる。このような灰塊は、精密脱
塵装置の逆洗時に払い落とされ、灰受室に落下し、灰冷
却搬送管の内部を通って減圧器に吸引搬送される。従っ
て、灰冷却搬送管の内部を通過する固気混合流体中に
は、大粒径の灰塊が含まれることがある。しかし、減圧
手段は、固気混合流体の減圧のため、流路幅を狭くする
等の手段により流路抵抗が大きくなるように構成されて
いる。このような減圧手段を灰塊が通過する場合、灰塊
が減圧手段の内部で閉塞を生じることがある。かかる場
合、灰冷却搬送管の減圧器に連設された側は、二以上の
下流部灰搬送管に分岐しているため、閉塞の生じた減圧
手段を有する下流部灰搬送管の開閉弁を閉止し、その
間、他の下流部灰搬送管の開閉弁を開弁し、この他の下
流部灰搬送管を介して固気混合流体を減圧器に搬送し、
その間に、閉塞の生じた減圧手段の灰塊を除去する作業
を行うことが可能となる。これにより、減圧手段の閉塞
が生じても、精密脱塵装置を停止させることなく連続運
転することが可能となる。

【００５９】請求項７に記載の発明は、請求項６に記載
の精密脱塵装置の灰処理装置であって、高圧パージガス
を供給する高圧パージガス管と、各々の下流部灰搬送管
の開閉弁の下流側かつ減圧手段の上流側と高圧パージガ
ス管とに連通する複数のパージ管と、各パージ管に配設
されたパージ弁と、灰冷却搬送管又は下流部灰搬送管と
高圧パージガス管とに連通する切替パージ管と、切替パ
ージ管に配設された切替パージ弁と、を備えた構成とし
たものである。

【００６０】この構成により、以下のような作用が得ら
れる。 １．何れかの減圧手段が閉塞した場合、閉塞の生じた減
圧手段を有する下流部灰搬送管の開閉弁を閉止し、その
間に、閉塞の生じた減圧手段の灰塊を除去する作業を行
う必要がある。かかる場合、まず、他の下流部灰搬送管
（以下、下流部灰搬送管Ｂと呼ぶ。）の開閉弁を開弁す
る。次いで、閉塞の生じた減圧手段を有する下流部灰搬
送管（以下、下流部灰搬送管Ａと呼ぶ。）の開閉弁を閉
止する。この際、下流部灰搬送管Ｂの開閉弁の上流側に
は、灰が蓄積している。そこで、次に、切替パージ弁を
開弁し、下流部灰搬送管Ｂの開閉弁の上流側に残存する
灰を高圧パージガスにより減圧器内にパージする。その
後、切替パージ弁を閉止する。この操作により、固気混
合流体の搬送路は灰冷却搬送管から下流部灰搬送管Ｂを
通って減圧器に向かう経路に切り替えられる。そして、
下流部灰搬送管Ａに連通するパージ弁を開弁し、下流部
灰搬送管Ａの減圧手段を閉塞する灰塊を高圧パージガス
により減圧器内にパージする。このような操作により、
閉塞の生じた減圧手段の灰塊を除去する作業を行うこと
が可能となり、かかる作業の自動化が可能となる。

【００６１】請求項８に記載の発明は、請求項７に記載
の精密脱塵装置の灰処理装置であって、高圧パージガス
管に配設され高圧パージガス管への高圧パージガスの供
給・停止の切替を行う高圧パージ元弁と、一端部が高圧
パージガス管に連通するブロー管と、ブロー管に配設さ
れた開閉弁であるブロー弁と、を備えた構成としたもの
である。

【００６２】この構成により、以下のような作用が得ら
れる。 １．減圧手段に灰塊が閉塞した場合、上述の請求項７で
説明した動作では減圧手段を閉塞する灰塊を除去できな
い場合がある。即ち、減圧手段を閉塞する灰塊は、減圧
器側に抜け易く下流部灰搬送管側に抜けにくい場合と、
減圧器側に抜け難く下流部灰搬送管側に抜け易い場合と
がある。従って、上述の請求項７で説明した動作では、
減圧手段を閉塞する灰塊を一律に減圧器側に抜くため、
かかる灰塊が減圧器側に抜け難く下流部灰搬送管側に抜
け易い場合には、灰塊を除去できない場合がある。そこ
で、このような場合、まず、高圧パージ元弁を閉止し、
下流部灰搬送管Ａに連通するパージ管のパージ弁及びブ
ロー弁を開弁する。ブロー管の後流は真空であるため、
これにより、減圧器から下流部灰搬送管Ａ，パージ管，
ブロー管を通過する気流が発生し、下流部灰搬送管Ａの
減圧手段に填塞した灰塊をブロー管にパージされる。そ
の後、ブロー弁，パージ弁を閉止しパージを終了する。
これにより、灰塊が減圧器側に抜け難く下流部灰搬送管
側に抜け易い場合でも、灰塊を除去することが可能とな
る。

【００６３】請求項９に記載の発明は、請求項１乃至８
の何れか一項に記載の精密脱塵装置の灰処理装置であっ
て、灰冷却搬送管に配設され灰冷却搬送管の熱により加
圧流動床ボイラの燃焼用エアを加熱する灰熱回収用熱交
換器を備えた構成としたものである。

【００６４】この構成により、以下のような作用が得ら
れる。 １．灰冷却搬送管を搬送される固気混合流体は、灰熱回
収用熱交換器において、加圧流動床ボイラの燃焼用エア
により冷却されるとともに、加圧流動床ボイラの燃焼用
エアはこの固気混合流体の熱により加熱される。これに
より、精密脱塵装置で捕集された高温の灰の熱を有効に
利用することが可能となり、加圧流動床ボイラの熱効率
が向上する。 ２．灰熱回収用熱交換器で固気混合流体は冷却されるの
で、その分、系内を減圧することができる。

【００６５】本発明の請求項１０に記載の精密脱塵装置
の灰処理方法は、加圧流動床ボイラから発生する含塵ガ
スを脱塵する精密脱塵装置により捕集された灰を搬送す
る精密脱塵装置の灰処理方法において、精密脱塵装置に
より捕集された灰を灰受室に受け入れるとともに、灰が
流動化前状態となる流速で灰受室の底部から灰中に置換
ガスを分散させることで、灰受室内で灰を流動化前状態
に保持し同時に灰の周囲の炭酸ガス分圧を低下させ、灰
受室内の灰の一部を灰搬送用のガスと混合させ固気混合
流体とすることで灰を冷却し同時に灰の周囲の炭酸ガス
分圧を更に低下させ、固気混合流体を減圧器により吸引
搬送し、固気混合流体を減圧器の前部で減圧し、減圧器
に搬送された固気混合流体を灰搬送用のガスと灰とに分
離する構成としたものである。

【００６６】この構成により、以下のような作用が得ら
れる。 １．加圧流動床ボイラにおいて発生する含塵ガスより精
密脱塵装置で捕集される灰は、平均粒径がサブμｍ〜２
０μｍの難流動性粉体である。従って、流動化させるた
めに灰の下方から最小流動速度以上の流速でガスを供給
すると、スラッギングを生じ、灰は灰受室内から外に飛
散する。一方、加圧流動床ボイラにおいて発生する含塵
ガスより捕集される灰中には、ＣａＯ，ＭｇＯ等のコー
ティングを生じやすい物質が多量に含有される。かかる
灰をコーティング生成領域の状態で静的に保持すると、
灰はコーティングにより凝結・固化し、灰受室の内部等
に付着・固結する。そこで、灰が流動化前状態となる流
速で灰受室の底部から灰中に置換ガスを分散させること
により、灰がスラッギングを生じ灰受室内から外に飛散
することを防止されると同時に、この置換ガスにより灰
の周囲の炭酸ガス分圧が低下され、灰受室内の灰はコー
ティングの発生しにくい状態となる。これにより、灰受
室から灰を安定して吸引排出することが可能となる。

【００６７】２．加圧流動床ボイラから発生する含塵ガ
スを高温高圧下で脱塵する精密脱塵装置により捕集され
た灰受室内部の灰は、２００〜８００℃の高温状態にあ
る。また、灰受室内部では、置換ガスにより灰の周囲の
炭酸ガス分圧が低下されるが、加圧状態のため、依然炭
酸ガス分圧の高い状態にある。一方、加圧流動床ボイラ
から発生する灰中には［ＣａＯ・ＣＯ₂］_nや［ＭｇＯ・
ＣＯ₂］_n等の脱炭酸化を生じやすい物質が含有されてお
り、これらの物質の脱炭酸化により、搬送中の灰中にお
いて局所的な炭酸ガス分圧の上昇が生じる場合がある。
かかる場合、搬送中の灰中において局所的な炭酸ガス分
圧の上昇が生じると、灰中のＣａＯやＭｇＯが再びコー
ティング生成領域に戻りコーティングを生じ、搬送路内
で灰の固結が生じる。そこで、上記状態の灰に対し、灰
搬送用ガスにより急速に炭酸ガス分圧を低減させると同
時に急冷し、固気混合流体として灰冷却搬送管内を搬送
するため、灰冷却搬送管内での灰のコーティングが防止
される。

【００６８】３．加圧流動床ボイラから発生する灰中に
は［ＣａＯ・ＣＯ₂］_nや［ＭｇＯ・ＣＯ₂］_n等の脱炭酸
化を生じやすい物質が含有されており、これらの物質の
脱炭酸化により、減圧器内に搬送された灰中において局
所的な炭酸ガス分圧の上昇が生じる場合がある。減圧器
内が高温・高圧状態にある場合、減圧器内で局所的な炭
酸ガス分圧の上昇が生じると、灰中のＣａＯやＭｇＯが
再びコーティング生成領域に戻りコーティングを生じ、
減圧器内部での灰の固結が生じる。そこで、灰受室から
減圧器に気流搬送させる灰の固気混合流体を、減圧器の
前部で減圧し、減圧器内部は低圧状態とすることによ
り、灰中に含有される［ＣａＯ・ＣＯ₂］_nや［ＭｇＯ・
ＣＯ₂］_n等の脱炭酸化により、減圧器内の灰中において
局所的な炭酸ガス分圧の上昇が生じても、灰中のＣａＯ
やＭｇＯが再びコーティング生成領域に戻ることが防止
され、減圧器内部での灰の固結が防止される。これによ
り、灰受室から灰の搬出を安定的に継続して行うことが
可能となる。

【００６９】尚、固気混合流体を減圧器の前部で減圧す
ることで、固気混合流体は断熱膨張により更に温度が低
下するため、再度加熱しない限り、再びコーティング生
成領域に戻ることはなくなる。

【００７０】４．減圧器内は常時低圧に維持されている
ため、固気混合流体から分離した灰を外部に排出する場
合、ロックホッパ等の減圧機構が不要であり、灰処理設
備の小型化が図られ、メンテナンス性も向上する。

【００７１】以下に本発明の一実施の形態について、図
面を参照しながら説明する。 （実施の形態１）図３は本発明の実施の形態１における
精密脱塵装置の灰処理装置を用いた加圧流動床燃焼シス
テムの全体構成図である。

【００７２】図３において、１は内部を高圧状態に維持
する圧力容器、２は圧力容器１内に配設され高温高圧下
で燃料を燃焼させる加圧流動床ボイラ、２ａは加圧流動
床ボイラ２の内に配設され燃焼熱により内部に通水され
る水を加熱気化させる伝熱管、２ｂは加圧流動床ボイラ
２の頂部に形成されたボイラ頂部マニホールド、３は加
圧流動床ボイラ２の上部のボイラ頂部マニホールド２ｂ
の下部に連通して配設された灰循環装置、４はボイラ頂
部マニホールド２ｂと灰循環装置３とに連通し灰循環装
置３により粗脱塵された高温高圧の含塵ガスが送気され
る灰循環装置出口ガス流路、５はボイラ頂部マニホール
ド２ｂと加圧流動床ボイラ２とに連通するオリフィスで
形成された灰粒径分布調整装置、５'はボイラ頂部マニ
ホールド２ｂに連通しボイラ頂部マニホールド２ｂ内の
高温高圧の含塵ガスが送気されるボイラ出口ガス流路で
ある。

【００７３】灰循環装置３は、サイクロンやルーバ等で
構成され、加圧流動床ボイラ２より排出される含塵ガス
の灰循環（粗粒灰の循環）を行う。灰粒径分布調整装置
５は、加圧流動床ボイラ２において発生する粗粒灰を含
有する含塵ガスの一部を灰循環装置３をバイパスさせ
る。また、灰粒径分布調整装置５には、バイパスさせる
粗粒灰を含有する含塵ガスの流量を調節する制御バルブ
等の流量調節手段（図示せず）が配設されている。これ
により、ボイラ出口ガス流路５'の内部を送気される含
塵ガスに含有される灰粒子の粒径分布を調節することが
できる。

【００７４】６はボイラ出口ガス流路５'の下流側に連
設された精密脱塵装置である。精密脱塵装置６は、チュ
ーブ型，キャンドル型，ハニカム型等のセラミックフィ
ルタやバグフィルタにより構成され、ボイラ出口ガス流
路５'を介して加圧流動床ボイラ２より送気される含塵
ガスの精密脱塵を行う。

【００７５】７は精密脱塵装置６の下部に配設され精密
脱塵装置６で捕集された灰を一時的に滞留させるアッシ
ュビン、８はアッシュビン７の内部に挿設され先端部が
アッシュビン７内に開口する二重管からなるサクション
ノズルである。サクションノズル８は、外管より灰搬送
用ガスをアッシュビン７の内部に送入し、内管よりアッ
シュビン７内の灰を固気混合状態で吸引すると同時に吸
引された固気混合流体の炭酸ガス分圧を灰搬送用ガス等
で急速に低下させる。

【００７６】９はサクションノズル８に連通する灰冷却
搬送管、１０は灰冷却搬送管９の下流側をなす灰冷却熱
交換部、１１は圧力容器１内に配設され内部に灰冷却搬
送管９が貫通された灰熱回収用熱交換器、１２は灰冷却
搬送管９の下流側端部に連通された減圧器、１３は二つ
に分岐した灰冷却搬送管９の下流部の一方をなす主下流
部灰搬送管、１３ａは主下流部灰搬送管１３に配設され
た開閉弁からなる主管開閉弁、１３ｂは主下流部灰搬送
管１３の主管開閉弁１３ａの下流側に配設されオリフィ
ス，減圧弁，ベンチュリ等により構成された主管減圧手
段、１４は二つに分岐した灰冷却搬送管９の下流部の他
方をなす副下流部灰搬送管、１４ａは副下流部灰搬送管
１４に配設された開閉弁からなる副管開閉弁、１４ｂは
副下流部灰搬送管１４の副管開閉弁１４ａの下流側に配
設されオリフィス，減圧弁，ベンチュリ等により構成さ
れた副管減圧手段である。

【００７７】灰冷却搬送管９には、サクションノズル８
から吸引された灰と灰搬送用ガスとの固気混合流体が送
気される。また、灰冷却搬送管９の下流側は、主下流部
灰搬送管１３及び副下流部灰搬送管１４の二つに分岐し
ており、主下流部灰搬送管１３及び副下流部灰搬送管１
４の各々が減圧器１２に連設されている。灰冷却熱交換
部１０は、その内部を搬送される固気混合流体と冷却水
との熱交換を行うことにより、固気混合流体の温度を６
００℃以下に冷却する。灰熱回収用熱交換器１１は、流
動床ボイラ２に供給する燃焼用エアと灰冷却搬送管９内
を搬送される固気混合流体との熱交換を行い灰熱を回収
する。減圧器１２は、内部の気圧を略常圧状態に保持し
サクションノズル８から灰冷却搬送管９を介して灰を吸
引させる。主管減圧手段１３ｂ及び副管減圧手段１４ｂ
は、灰冷却搬送管９と減圧器１２との間の差圧を生じさ
せ、減圧器１２の内部を略常圧状態にまで減圧する。

【００７８】１５は減圧器１２に連設されたサイクロ
ン、１６はサイクロン１５の下部に連設された一次灰処
理灰クーラ、１７は一次灰処理灰クーラ１６の下部に連
設され一次灰処理灰クーラ１６により冷却された灰を貯
留するフライアッシュホッパである。

【００７９】サイクロン１５は、減圧器１２に吸引され
た固気混合流体が送入され、この固気混合流体を灰と灰
搬送用ガスとに分離する。また、一次灰処理灰クーラ１
６は、サイクロン１５により分離された灰の冷却を行
う。

【００８０】図４は実施の形態１における精密脱塵装置
の灰処理装置のアッシュビン周辺の構成図である。図４
において、７はアッシュビン、８はサクションノズルで
あり、これらは図３と同様のものであるため、同一の符
号を付して説明を省略する。

【００８１】７ａはアッシュビン７の上部に形設されア
ッシュビン７内に灰を流動化前状態（灰が浮遊化され分
散された状態）で滞留させる灰受室、７ｂはアッシュビ
ン７の下部に形設され灰受室７ａに灰の炭酸ガス分圧低
減用の置換ガスを供給する置換ガス送気室、１８は置換
ガス送気室７ｂの下部に連通し置換ガス送気室７ｂ内に
置換ガスを送入する置換ガス管、１９は灰受室７ａと置
換ガス送気室７ｂとの間に配設され多数の置換ガス送気
口１９ａが形成された多孔板からなる灰受室床部、２０
は灰受室床部１９の上面に複数本突設され灰受室床部１
９に貫設された置換ガス送気口１９ａに連通し筒側面に
複数の噴気孔２０ａが貫設された散気筒である。

【００８２】サクションノズル８は、灰受室７ａの内部
に延出し先端部が灰受室７ａ内に開口している。

【００８３】散気筒２０は、置換ガス送気室７ｂから置
換ガス送気口１９ａを通して送入される置換ガスを、筒
側面に貫設された噴気孔２０ａから灰受室７ａ内に噴射
し、灰受室７ａ内に滞留された灰を流動化前状態に保持
しつつ灰周囲の炭酸ガス分圧を低減させる。

【００８４】２１はサクションノズル８の内管を成しア
ッシュビン７の灰受室７ａ内の灰を吸引する吸引管、２
２はサクションノズル８の二重管の外管に連通する灰搬
送用ガス管、２３は灰吸引管２１に連通する固気比調整
用ガス管である。

【００８５】置換ガス管１８には、置換ガス供給手段
（図示せず）により置換ガスが供給される。また、灰搬
送用ガス管２２には、搬送用ガス供給手段（図示せず）
により灰搬送用ガスが供給される。これにより、搬送用
ガス供給手段は、灰搬送用ガス管２２，サクションノズ
ル８の外管を介してサクションノズル８の先端に搬送用
ガスを供給する。更に、固気比調整用ガス管２３には、
固気比調整用ガス供給手段（図示せず）により固気比調
整用ガスが供給される。これにより、固気比調整用ガス
供給手段は、固気比調整用ガス管２３を介して吸引管２
１内を搬送される固気混合流体に固気比調整用ガスを供
給する。尚、灰搬送用ガス管２２よりサクションノズル
８の先端に搬送用ガスを供給することにより、サクショ
ンノズル８の先端の灰詰まりも防止される。また、固気
比調整用ガス管２３を介して固気混合流体に供給される
固気比調整用ガスは、固気混合流体の冷却も行う。

【００８６】置換ガス供給手段，搬送用ガス供給手段，
固気比調整用ガス供給手段としては、加圧流動床ボイラ
２の圧力容器１内の高圧空気を置換ガス，搬送用ガス，
固気比調整用ガスとして供給させるように構成したもの
や、高圧空気を生成するポンプにより置換ガス，搬送用
ガス，固気比調整用ガスを供給させるように構成したも
の等が使用される。

【００８７】図５は実施の形態１における精密脱塵装置
の灰処理装置に備えられた灰冷却搬送管の灰冷却用熱交
換部の断面図である。

【００８８】図５において、１０は灰冷却熱交換部、１
０ａは内部を灰と灰搬送用のガスとの固気混合流体が搬
送される灰輸送管、１０ｂは灰輸送管を外周を取り囲ん
で灰輸送管と平行に複数配設され内部を冷却水が通水さ
れる冷却水管、１０ｃは灰輸送管１０ａと各冷却水管１
０ｂとの間に充填され鉄セメント等の良熱伝導性の固形
充填材からなる伝熱充填材である。

【００８９】灰冷却熱交換部１０は、灰輸送管１０ａの
周囲に同心円上に複数の冷却水管１０ｂが灰輸送管１０
ａと平行に配設された構造とされている。灰輸送管１０
ａと各冷却水管１０ｂとの間は、良熱伝導性の伝熱充填
材１０ｃが充填されているため、各冷却水管１０ｂ内を
通る冷却水と灰輸送管１０ａ内を通る固気混合流体との
間で熱交換が行われる。これにより、灰輸送管１０ａ内
を通る固気混合流体は冷却される。

【００９０】尚、灰輸送管１０ａと各冷却水管１０ｂと
の間には伝熱充填材１０ｃが充填されているため、固気
混合流体による摩耗により、灰輸送管１０ａに穴が開い
ても各冷却水管１０ｂに穴が開くことがなく、各冷却水
管１０ｂの冷却水が灰輸送管１０ａ内に流出することは
ない。従って、灰輸送管１０ａの内部に冷却水が漏れ出
す事故が防止され、灰輸送管１０ａの内部における冷却
水による灰の固結・閉塞等の事故が防止される。

【００９１】図６は実施の形態１における精密脱塵装置
の灰処理装置の減圧器周辺の構成図である。

【００９２】図６において、１は圧力容器、９は灰冷却
搬送管、１１は灰熱回収用熱交換器、１２は減圧器、１
３は主下流部灰搬送管、１３ａは主管開閉弁、１３ｂは
主管減圧手段、１４は副下流部灰搬送管、１４ａは副管
開閉弁、１４ｂは副管減圧手段、１５はサイクロン、１
６は一次灰処理灰クーラ、１７はフライアッシュホッパ
であり、これらは図３と同様のものであるため同一の符
号を付して説明を省略する。

【００９３】２４は主管減圧手段１３ｂ又は副管減圧手
段１４ｂを閉塞する灰塊をパージするための高圧パージ
ガスを供給する高圧パージガス管、２４'は高圧パージ
ガス管２４に配設され高圧パージガス管２４への高圧パ
ージガスの供給・停止の切替を行う高圧パージガス元
弁、２４ａは副下流部灰搬送管１４の副管開閉弁１４ａ
の下流側と高圧パージガス管２４とに連通した副パージ
管、２４ｂは主下流部灰搬送管１３の主管開閉弁１３ａ
の下流側と高圧パージガス管２４とに連通した主パージ
管、２４ｃは主下流部灰搬送管１３の主管開閉弁１３ａ
の上流側と高圧パージガス管２４とに連通した切替パー
ジ管、２５は副パージ管２４ａに配設された開閉弁から
なる副パージ弁、２６は主パージ管２４ｂに配設された
開閉弁からなる主パージ弁、２７は切替パージ管２４ｃ
に配設された開閉弁からなる切替パージ弁、２８は高圧
パージガス管２４に連通したブロー管、２９はブロー管
２８に配設された開閉弁からなるブロー弁、３０はブロ
ー管２８の下流側に連設されブロー管２８から排出され
る灰を分離する灰分離器である。

【００９４】主管減圧手段１３ｂ又は副管減圧手段１４
ｂを閉塞する灰塊は、後述するように副パージ管２４ａ
及び高圧パージガス管２４、又は主パージ管２４ｂ及び
高圧パージガス管２４を介してブロー管２８に逆流させ
排出される。

【００９５】以上のように構成された本実施の形態１の
精密脱塵装置の灰処理装置において、以下その灰処理方
法を説明する。

【００９６】加圧流動床ボイラ２において燃料の燃焼に
より高温高圧の含塵ガスが発生する。同時に脱硫・脱塩
剤が火炉又は煙道に投入され、ボイラ出口ガス流路５'
内の含塵ガス中にはＣａ，Ｍｇの酸化物，炭酸塩，水酸
化物，硫化物，塩化物などが含まれる。

【００９７】灰循環装置３，灰粒径分布調整装置５及び
制御バルブは、ボイラ出口ガス流路５'を介して精密脱
塵装置６に送気される含塵ガスに含有される灰の粒径分
布を平均粒径φ_ave＝サブμｍ〜２０μｍ，最大粒径φ
_top＝１００〜２５０μｍに調整する。

【００９８】含塵ガス中の灰に粗粒灰を混合させること
で、精密脱塵装置６のフィルタ面における粗粒灰の掻き
落とし効果により、精密脱塵装置６のフィルタ差圧Δｐ
の低減・安定化が行われると同時に、アッシュビン７へ
の灰の供給が継続的になり、精密脱塵装置６の逆洗時に
アッシュビン７に一気に大量の灰が供給される事態が緩
和し、安定運転を継続できる。

【００９９】ボイラ出口ガス流路５'から精密脱塵装置
６に送入された含塵ガスは、精密脱塵装置６で灰分とガ
スとに分離され、ガスは排出され灰は逆洗等によりアッ
シュビン７の灰受室７ａ内に落とされる。

【０１００】灰受室７ａに落とされた灰は灰受室床部１
９の散気筒２０から散気される置換ガスにより流動化前
状態とされる。この置換ガスにより、灰受室７ａ内の灰
の周囲における炭酸ガス分圧が低減される。これによ
り、灰中に含有されるＣａＯ，ＣａＣＯ₃やＭｇＯ，Ｍ
ｇＣＯ₃等はコーティング生成領域から外れた状態に保
たれ、コーティングによる灰の凝結・固化が防止され
る。

【０１０１】尚、置換ガスの流速は、灰の最小流動速度
Ｕ_mfよりも遅い速度に設定される。灰の最小流動速度
は、捕集される灰の粒径や比重等により変化するため、
一義的には決定できないが、精密脱塵装置において捕集
されるそれぞれの灰の性状に対応させて決定すればよ
い。これにより、灰は流動化前状態に保たれる。また、
置換ガスの流速は、灰の最小流動速度Ｕ_mfにできるだけ
近い速度とすることが好ましい。置換ガスをできるだけ
多く注入することで、灰中で局所的な炭酸ガス分圧の上
昇が起こりにくくなるからである。

【０１０２】灰受室７ａ内の灰は、サクションノズル８
の先端部近傍において、灰搬送用ガス管２２から噴出さ
れる灰搬送用ガスにより流動化され、吸引管２１より固
気混合流体として吸引される。この際、アッシュビン７
の灰受室７ａ内は高圧状態であり、サクションノズル８
に連通する灰冷却搬送管９の下流側は減圧器１２により
減圧状態とされているため、この気圧差により灰受室７
ａ内の灰は吸引管２１に吸引される。

【０１０３】尚、上記の置換ガス及び灰搬送用ガスは、
圧力容器１内から供給されるエアやＮ₂ガス等が使用さ
れる。

【０１０４】また、灰搬送用ガスのサクションノズル８
の先端部における流速は、サクションノズル８の先端で
の灰詰まりを防止できる速度とされる。

【０１０５】吸引管２１に吸引された固気混合流体は、
固気比調整用ガス管２２から供給される固気比調整用ガ
スと混合され、更に炭酸ガス分圧が低下されると共に、
灰の気流搬送に適した固気比に固気比調節が行われる。
これにより、灰は飛翔流動状態で灰冷却搬送管９へ送ら
れる。

【０１０６】このとき、固気混合流体は、灰搬送用ガス
や固気比調整用ガスと混合されることにより急冷され
る。この急冷により、灰中の［ＣａＯ・ＣＯ₂］_n，［Ｍ
ｇＯ・ＣＯ₂］_n，ＣａＣＯ₃，ＭｇＣＯ₃等の脱炭酸化に
より、再び固気混合流体の炭酸ガス分圧が上昇したとし
ても、温度が低下しているため、ＣａＯ，ＣａＣＯ₃や
ＭｇＯ，ＭｇＣＯ₃等が再びコーティング生成領域に戻
ることが防止され、コーティングによる灰の凝結・固化
が防止され、各配管内や容器内での灰による閉塞やブリ
ッジ現象が生ずるのを防止でき安定運転を継続できる。

【０１０７】尚、固気比調整用ガスは、圧力容器１内か
ら供給されるエアやＮ₂ガス等が使用される。

【０１０８】灰冷却搬送管９内に送られた固気混合流体
は、灰冷却熱交換部１０により冷却水との熱交換が行わ
れ、更に温度が低下される。熱交換に用いられた冷却水
は、ボイラ給水として使用され、灰の熱の有効利用が図
られる。

【０１０９】灰冷却熱交換部１０により冷却された固気
混合流体は、灰冷却搬送管９内を灰熱回収用熱交換器１
１に送られ、燃焼用エアと熱交換される。これにより、
固気混合流体は更に冷却されるとともに、燃焼用エアは
灰の熱により加熱され、灰の熱の回収が行われる。灰の
熱を回収した燃焼用エアは、加圧流動床ボイラ２の燃焼
に使用されるため、熱の有効利用が図られ、加圧流動床
燃焼システムの熱効率を向上させることができる。

【０１１０】灰熱回収用熱交換器１１により冷却された
固気混合流体は、主下流部灰搬送管１３を通り主管減圧
手段１３ｂで略常圧まで減圧された後、減圧器１２に送
られる。このように、減圧器１２内は常時低圧（略常
圧）に維持されるため、固気混合流体の灰中に含有され
る［ＣａＯ・ＣＯ₂］_nや［ＭｇＯ・ＣＯ₂］_n等の脱炭酸
化により減圧器１２内やその下流側で炭酸ガス分圧が再
び上昇したとしても、灰中に含有されるＣａＯやＭｇＯ
が再度コーティング生成領域に戻ることが防止され、減
圧器１２内部やその下流側でのコーティングによる灰の
固結が防止される。従って、灰の搬出を安定的に継続し
て行うことが可能となり、装置全体の安定運転を継続す
ることができる。

【０１１１】減圧器１２に搬送された固気混合流体は、
次いで、サイクロン１５に送られ、灰搬送用ガスと灰と
が分離される。固気混合流体から分離された灰は、一次
灰処理灰クーラ１６により更に冷却された後、フライア
ッシュホッパ１５内に貯留される。一方、固気混合流体
から分離された灰搬送用ガスは、浄化処理が行われた
後、大気に排出される。

【０１１２】灰中に混入する灰塊が、主下流部灰搬送管
１３の主管減圧手段１３ｂを閉塞した場合、固気混合流
体の搬送路は灰冷却搬送管９から副下流部灰搬送管１４
を通って減圧器１２に通じる経路に切り替えられる。こ
のときの切替動作は以下のようにして行われる。

【０１１３】まず、副下流部灰搬送管１４の副管開閉弁
１４ａを開弁した後、閉塞の生じた主管減圧手段１３ｂ
を有する主下流部灰搬送管１３の主管開閉弁１３ａを閉
止する。この際、副下流部灰搬送管１４の副管開閉弁１
４ａの上流側には、灰が蓄積している。そこで、次に、
切替パージ弁２７を開弁し、副下流部灰搬送管１４の副
管開閉弁１４ａの上流側に残存する灰を高圧パージガス
により減圧器１２内にパージする。その後、切替パージ
弁２７を閉止する。この操作により、固気混合流体の搬
送路は灰冷却搬送管９から副下流部灰搬送管１４を通っ
て減圧器１２に向かう経路に切り替えられる。

【０１１４】次に、主下流部灰搬送管１３の主管減圧手
段１３ｂに填塞した灰をパージする動作は次のようにし
て行われる。

【０１１５】まず、主パージ弁２６を開弁し、主管減
圧手段１３ｂに填塞した灰塊を、高圧パージガス管２４
からの高圧パージガスにより減圧器１２内にパージす
る。

【０１１６】この操作により灰塊は主管減圧手段１３ｂ
からほぼ除去されるが、上記の動作では減圧手段を閉塞
する灰塊を除去できない場合がある。即ち、主管減圧手
段１３ｂを閉塞する灰塊は、減圧器１２側に抜け易く灰
搬送管９側に抜けにくい場合と、減圧器１２側に抜け難
く灰搬送管９側に抜け易い場合とがある。従って、上記
の動作では、主管減圧手段１３ｂを閉塞する灰塊を一律
に減圧器１２側に抜くため、かかる灰塊が減圧器１２側
に抜け難く灰搬送管９側に抜け易い場合には、灰塊を除
去できない場合がある。

【０１１７】そこで、このような場合、減圧器１２から
主下流部灰搬送管１３，主パージ管２４ｂを経てブロー
管２８へ至る気流を発生させ、主下流部灰搬送管１３の
主管減圧手段１３ｂに填塞した灰塊をブロー管２８にパ
ージする操作を行い灰塊を除去する。

【０１１８】これは、具体的には以下のような操作によ
り行われる。 高圧パージガス元弁２４'を閉止し、ブロー弁２９を
開弁し、逆に減圧器１２から主下流部灰搬送管１３，主
パージ管４２ｂ，ブロー管２８を通して灰分離器３０に
気流を発生させ、主管減圧手段１３ｂに填塞した灰を灰
分離器３０側にパージする。 ブロー弁２９，主パージ弁２６を閉止しパージを終了
する。

【０１１９】これにより、灰塊が減圧器１２側に抜け難
く灰搬送管９側に抜け易い場合でも、灰塊を除去するこ
とが可能となり、かかる作業の自動化が可能となる。

【０１２０】尚、副下流部灰搬送管１４から主下流部灰
搬送管１３へ切り替える作業及び副下流部灰搬送管１４
の副管減圧手段１４ｂを閉塞した灰塊を除去する作業
も、上記動作に準じて行われる。

【０１２１】（実施例１）図７は本発明の精密脱塵装置
の灰処理方法における灰の状態遷移の一例を示した図で
ある。

【０１２２】（１）．図７において、点Ｐ１（温度約８
００℃，炭酸ガス分圧約１ａｔｍ）の状態にある灰受室
７ａ内の灰は、置換ガスにより急速に炭酸ガス分圧の降
下が行われ、経路Ｃ１を経て点Ｐ２（温度約８００℃，
炭酸ガス分圧約０．００３ａｔｍ）の状態となる。この
とき、灰はコーティング生成領域を通過するが、瞬時に
通過するため、炭酸化硬化は殆ど生じることなくコーテ
ィングは発生しない。また、灰受室７ａ内の炭酸ガス分
圧は常時低い状態に保たれるため、灰中の［ＣａＯ・Ｃ
Ｏ₂］_nや［ＭｇＯ・ＣＯ₂］_n等の脱炭酸化により、灰中
に局所的な炭酸ガス分圧の上昇が生じても、灰中のＣａ
ＯやＭｇＯが再びコーティング生成領域に戻ることが防
止され、灰受室７ａ内部での灰の固結が防止される。

【０１２３】（２）．更に、点Ｐ２の状態にある灰は、
灰搬送用ガス，固気比調整用ガスにより固気混合流体と
されるとともに、灰搬送用ガス，固気比調整用ガス，灰
冷却熱交換部１０により急冷され、経路Ｃ２を経て点Ｐ
３（温度約６００℃，炭酸ガス分圧約０．００３ａｔ
ｍ）の状態となる。このとき、灰はコーティング生成領
域を通過することがない。

【０１２４】（３）．更に、点Ｐ３の状態にある灰（固
気混合流体）は、減圧器１２の手前において、常圧付近
まで減圧され、経路Ｃ３を経て点Ｐ４（温度約５００
℃，炭酸ガス分圧約０．０００３ａｔｍ）の状態とな
る。尚、この際、固気混合流体の断熱膨張により温度も
低下する。この点Ｐ４の状態の灰（固気混合流体）が減
圧器１２に送入される。点Ｐ４の状態では、炭酸ガス分
圧は、空気中の炭酸ガス分圧（０．０００３３〜０．０
００３４ａｔｍ）と略同等であり、灰は完全にコーティ
ング生成領域を脱する。

【０１２５】（４）．その後、灰中に含有される［Ｃａ
Ｏ・ＣＯ₂］_nや［ＭｇＯ・ＣＯ₂］_n等が脱炭酸化により
炭酸ガスを放出するため、わずかに炭酸ガス分圧は上昇
するものの、灰は既にコーティング生成領域の温度以下
に冷却されているため、コーティングを生じることはな
い。

【０１２６】尚、上記（１）の操作の後、灰を除冷した
場合、灰中に含有される［ＣａＯ・ＣＯ₂］_nや［ＭｇＯ
・ＣＯ₂］_n等が脱炭酸化により炭酸ガスを放出するた
め、灰の状態は図５のパスＣ３'に沿って変化する。従
って、灰は斜線で示した領域Ｒ１をゆっくりと通過する
ため、領域Ｒ１の通過時に炭酸化硬化を生じ、コーティ
ングが生じる。即ち、本発明の精密脱塵装置の灰処理方
法においては、灰受室７ａから灰を搬出する際に、灰搬
送用ガス，固気比調整用ガス，灰冷却熱交換部１０によ
り灰を急冷し、コーティング生成領域外に灰の状態を遷
移させ、コーティング生成領域外において灰を操作する
ことが重要な点であることが分かる。

【０１２７】

【発明の効果】以上のように本発明の精密脱塵装置の灰
処理装置によれば、以下のような有利な効果が得られ
る。

【０１２８】請求項１に記載の発明によれば、 １． 灰と灰搬送用ガスの固気混合流体は、灰冷却搬送
管９内を通過中に減圧手段により減圧されるため、減圧
器内は常時低圧に維持され、灰の脱炭酸化により減圧器
内に滞留した灰中で局所的な炭酸ガス分圧の上昇が生じ
ても、灰中のＣａＯやＭｇＯが再びコーティング生成領
域に戻ることが防止され、減圧器内部での灰の固結が防
止される。これにより、精密脱塵装置で捕集される高温
・高圧の凝結性の大きい灰の搬出の安定的化が図られ、
かかるプラントの運転の安定性・継続性が向上する。 ２．減圧器内は常時低圧に維持されているため、減圧器
に集蓄された灰を外部に排出する場合、ロックホッパ方
式等の減圧機構を必要とせず、灰処理設備の小型化が図
られ、メンテナンス性も向上する。

【０１２９】請求項２に記載の発明によれば、 １．灰受室床部に堆積した灰中に置換ガスを送気するこ
とで、灰周囲の炭酸ガス分圧が常時低い状態に保たれ、
灰受室内での灰のコーティングが防止され、灰受室内か
らの灰の搬出の安定的化が図られる。 ２．加圧流動床ボイラにおいて発生する平均粒径がサブ
μｍ〜２０μｍの難流動性粉体の灰を、灰受室内から外
に飛散することを防止しつつ灰周囲の炭酸ガス分圧を常
時低い状態に保つことが可能となる。このため、サクシ
ョンノズルにより安定して吸引排出することができる。

【０１３０】請求項３に記載の発明によれば、灰をサク
ションノズルの先端近傍でのみ流動化し固気混合流体と
して、サクションノズルの内管先端から吸引し、灰冷却
搬送管に送出することで、灰受室内の灰はサクションノ
ズルの先端近傍以外では流動化することなく、難流動性
の粉体である灰でも、灰受室内から飛散させることなく
安定的に搬出することが可能となる。

【０１３１】請求項４に記載の発明によれば、固気比調
整用ガス管から、サクションノズルの内管を通過する固
気混合流体に固気比調整用ガスを供給することにより、
サクションノズルの先端の灰の流動化の際の固気比とは
独立に固気混合流体の固気比を搬送に最適な固気比に調
節ことが可能となり、灰冷却搬送管内での灰の搬送の安
定化と固結・閉塞の防止が図られる。

【０１３２】請求項５に記載の発明によれば、 １．灰冷却搬送管内を固気混合流体として搬送される灰
は、灰冷却熱交換部において、各冷却水管に通水される
冷却水により伝熱充填材を介して冷却されるため、灰の
急速冷却が助成されるとともに、冷却水により灰熱の回
収が図られる。 ２．摩耗により、灰輸送管に穴が開いた場合でも、灰輸
送管は伝熱充填材を介して冷却水管を通水する冷却水に
より冷却されているため、冷却水管に穴が開くことがな
く、灰輸送管の内部に冷却水が漏れ出す事故が防止さ
れ、灰輸送管の内部における冷却水による灰の固結・閉
塞等の事故の防止が図られる。

【０１３３】請求項６に記載の発明によれば、減圧手段
の閉塞が生じても、精密脱塵装置を停止させることなく
連続運転することが可能となり、プラントの運転の安定
性・継続性が向上する。

【０１３４】請求項７に記載の発明によれば、閉塞の生
じた減圧手段の灰塊を除去する作業の自動化が可能とな
り、プラントの運転の操作性・作業性が向上する。

【０１３５】請求項８に記載の発明によれば、減圧手段
に閉塞した灰塊が減圧器側に抜け難く灰搬送管側に抜け
易い場合でも、灰塊を除去することが可能となり、かか
る灰の閉塞が解消できないと云うトラブルが減少し、プ
ラントの運転の安定性・継続性が向上する。

【０１３６】請求項９に記載の発明によれば、精密脱塵
装置で捕集された高温の灰の熱を有効に利用することが
可能となり、加圧流動床ボイラの熱効率の向上が図られ
る。

【０１３７】また、本発明の精密脱塵装置の灰処理方法
によれば、以下のような有利な効果が得られる。請求項
１０に記載の発明によれば、 １．加圧流動床ボイラの精密脱塵装置で捕集される難流
動性粉体の灰を、灰受室から飛散させず固結させること
なく安定して吸引排出することが可能となる。 ２．灰搬送用ガスにより急速に炭酸ガス分圧を低減させ
ると同時に急冷し、固気混合流体として灰冷却搬送管内
を搬送するため、灰冷却搬送管内での灰のコーティング
が防止される。 ３．加圧流動床ボイラから発生する灰の脱炭酸化によ
り、減圧器内の灰中において局所的な炭酸ガス分圧の上
昇が生じても、減圧器内部での灰の固結が防止され、灰
の搬出を安定的に継続して行うことが可能となる。 ４．減圧器内は常時低圧に維持されているため、固気混
合流体から分離した灰を外部に排出する場合、ロックホ
ッパ等の減圧機構が不要であり、灰処理設備の小型化が
図られ、メンテナンス性も向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】灰の周囲ガス温度と炭酸ガス分圧に対するＣａ
ＯとＣａＣＯ₃との相図

【図２】常温・常圧空気雰囲気下についてのＧｅｌｄａ
ｒｔによる粉体分類を表す参考図

【図３】本発明の実施の形態１における精密脱塵装置の
灰処理装置を用いた加圧流動床燃焼システムの全体構成
図

【図４】実施の形態１における精密脱塵装置の灰処理装
置のアッシュビン周辺の構成図

【図５】実施の形態１における精密脱塵装置の灰処理装
置に備えられた灰冷却搬送管の灰冷却用熱交換部の断面
図

【図６】実施の形態１における精密脱塵装置の灰処理装
置の減圧器周辺の構成図

【図７】本発明の精密脱塵装置の灰処理方法における灰
の状態遷移の一例を示した図

【図８】特開平８−７３０３４号公報に開示の粉体輸送
装置の構成図

【図９】特開平７−４２９１０号公報及び特開平７−１
７４３２７号公報に開示の粉体輸送装置の構成図

【符号の説明】

１ 圧力容器 ２ 加圧流動床ボイラ ２ａ 伝熱管 ２ｂ ボイラ頂部マニホールド ３ 灰循環装置 ４ 灰循環装置出口ガス流路 ５ 灰粒径分布調整装置 ５' ボイラ出口ガス流路 ６ 精密脱塵装置 ７ アッシュビン ７ａ 灰受室 ７ｂ 置換ガス送気室 ８ サクションノズル ９ 灰冷却搬送管 １０ 灰冷却熱交換部 １０ａ 灰輸送管 １０ｂ 冷却水管 １０ｃ 伝熱充填材 １１ 灰熱回収用熱交換器 １２ 減圧器 １３ 主下流部灰搬送管 １３ａ 主管開閉弁 １３ｂ 主管減圧手段 １４ 副下流部灰搬送管 １４ａ 副管開閉弁 １４ｂ 副管減圧手段 １５ サイクロン １６ 一次灰処理灰クーラ １７ フライアッシュホッパ １８ 置換ガス管 １９ 灰受室床部 １９ａ 置換ガス送気口 ２０ 散気筒 ２０ａ 噴気孔 ２１ 吸引管 ２２ 灰搬送用ガス管 ２３ 固気比調整用ガス管 ２４ 高圧パージガス管 ２４' 高圧パージガス元弁 ２４ａ 副パージ管 ２４ｂ 主パージ管 ２４ｃ 切替パージ管 ２５ 副パージ弁 ２６ 主パージ弁 ２７ 切替パージ弁 ２８ ブロー管 ２９ ブロー弁 ３０ 灰分離器 １００ フィルタ容器 １０１ フィルタ １０２ 含塵ガス導入管 １０３ 清澄ガス排出管 １０４ 逆洗ガス管 １０５ フィルタ下部ホッパ １０６ 灰抜出部 １０７ 灰搬送固気比調整パージガス管 １０７ａ パージガス流量制御弁 １０８ 灰冷却搬送管 １０８ａ 冷却ジャケット部 １０９ ストレージホッパ １１０ フィルタ １１１ 逆洗ガス管 １１２ 排気管 １１３ａ オリフィス １１３ｂ 排気流量制御弁 １１４ 灰払出し管 １２０ 灰冷却器 １２１ 搬送管絞り １２２ パージ空気供給管 １２３ 減圧ホッパ １２４ 常圧灰ホッパ １２５，１２６ ブリッジブレーカ空気供給管 １２７ 加圧用空気供給管 １２８ 常圧系灰搬送ライン １２８ａ 常圧系空気吸引部 １２９ 減圧放出ライン １３０，１３１ 灰払出弁 １３２，１３３ 気密弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石沢 一由 福岡県北九州市若松区柳崎町１番 電源開 発株式会社若松総合事業所内 (72)発明者 上田 八郎 福岡県北九州市若松区柳崎町１番 電源開 発株式会社若松総合事業所内 (72)発明者 笹津 浩司 福岡県北九州市若松区柳崎町１番 電源開 発株式会社若松総合事業所内 (72)発明者 内野 靖則 福岡県北九州市若松区柳崎町１番 電源開 発株式会社若松総合事業所内 (72)発明者 清水 正明 福岡県北九州市若松区柳崎町１番 電源開 発株式会社若松総合事業所内 Ｆターム(参考） 3F047 AA03 DB01 3K061 NA05 NA13 NA18 NA19 3K070 DA06 DA15 DA29 DA35 DA42 DA72

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加圧流動床ボイラから発生する含塵ガス
   を脱塵する精密脱塵装置により捕集された灰を搬送する
   精密脱塵装置の灰処理装置において、前記精密脱塵装置
   下部に開口して配設された灰受室と、前記灰受室内部に
   灰搬送用のガスを供給する灰搬送用ガス供給手段と、一
   端が前記灰受室に連通する灰冷却搬送管と、前記灰冷却
   搬送管の他端に連設された減圧器と、前記灰冷却搬送管
   の前記減圧器に連設された端部の近傍に設けられた減圧
   手段と、を備えたことを特徴とする精密脱塵装置の灰処
   理装置。
2. 【請求項２】 前記灰受室の床部をなし複数の置換ガス
   送気口が形成された灰受室床部と、炭酸ガス分圧低減用
   のガスである置換ガスを、前記置換ガス送気口から前記
   灰受室に送気する置換ガス送気手段と、を備えたことを
   特徴とする請求項１に記載の精密脱塵装置の灰処理装
   置。
3. 【請求項３】 先端部が開口する内管及び外管からなる
   二重管で構成され前記先端部が前記灰受室内部に延出し
   て設けられたサクションノズルを備え、前記灰搬送用ガ
   ス供給手段は、前記サクションノズルの外管に灰搬送用
   のガスを供給し、前記灰冷却搬送管は、一端が前記サク
   ションノズルに連設されていることを特徴とする請求項
   １又は２に記載の精密脱塵装置の灰処理装置。
4. 【請求項４】 前記サクションノズルの内管に連通する
   固気比調整用ガス管と、前記固気比調整用ガス管に固気
   比調整用のガスを供給する固気比調整用ガス供給手段
   と、を備えたことを特徴とする請求項３に記載の精密脱
   塵装置の灰処理装置。
5. 【請求項５】 前記灰冷却搬送管は、下流側に、灰冷却
   熱交換部を有し、前記灰冷却熱交換部は、内部を前記灰
   と前記灰搬送用のガスとの固気混合流体が搬送される灰
   輸送管と、前記灰輸送管の外周を取り囲んで複数配設さ
   れた冷却水管と、前記灰輸送管と前記各冷却水管との間
   に充填された伝熱充填材と、を具備していることを特徴
   とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の精密脱塵装
   置の灰処理装置。
6. 【請求項６】 前記灰冷却搬送管の前記減圧器に連設さ
   れた側は、各々が前記減圧器に連設された二以上の下流
   部灰搬送管に分岐しており、前記減圧手段は、前記下流
   部灰搬送管の各々に配設されており、前記各下流部灰搬
   送管の前記減圧手段の上流側に開閉弁を備えていること
   を特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の精密
   脱塵装置の灰処理装置。
7. 【請求項７】 高圧パージガスを供給する高圧パージガ
   ス管と、各々の前記下流部灰搬送管の前記開閉弁の下流
   側かつ前記減圧手段の上流側と前記高圧パージガス管と
   に連通する複数のパージ管と、前記各パージ管に配設さ
   れたパージ弁と、前記灰冷却搬送管又は前記下流部灰搬
   送管と前記高圧パージガス管とに連通する切替パージ管
   と、前記切替パージ管に配設された切替パージ弁と、を
   備えていることを特徴とする請求項６に記載の精密脱塵
   装置の灰処理装置。
8. 【請求項８】 前記高圧パージガス管に配設され前記高
   圧パージガス管への前記高圧パージガスの供給・停止の
   切替を行う高圧パージ元弁と、一端部が前記高圧パージ
   ガス管に連通するブロー管と、前記ブロー管に配設され
   た開閉弁であるブロー弁と、を備えていることを特徴と
   する請求項７に記載の精密脱塵装置の灰処理装置。
9. 【請求項９】 前記灰冷却搬送管に配設され前記灰冷却
   搬送管の熱により前記加圧流動床ボイラの燃焼用エアを
   加熱する灰熱回収用熱交換器を備えていることを特徴と
   する請求項１乃至８の何れか一項に記載の精密脱塵装置
   の灰処理装置。
10. 【請求項１０】 加圧流動床ボイラから発生する含塵ガ
    スを高温高圧下で脱塵する精密脱塵装置により捕集され
    た灰を搬送する精密脱塵装置の灰処理方法において、前
    記精密脱塵装置により捕集された灰を灰受室に受け入れ
    るとともに、前記灰が流動化前状態となる流速で前記灰
    受室の底部から前記灰中に置換ガスを分散させること
    で、前記灰受室内で前記灰を流動化前状態に保持し同時
    に前記灰の周囲の炭酸ガス分圧を低下させ、前記灰受室
    内の前記灰の一部を灰搬送用のガスと混合させ固気混合
    流体とすることで灰を冷却し同時に前記灰の周囲の炭酸
    ガス分圧を更に低下させ、前記固気混合流体を減圧器に
    より吸引搬送し、前記固気混合流体を前記減圧器の前部
    で減圧し、前記減圧器に搬送された前記固気混合流体を
    前記灰搬送用のガスと前記灰とに分離することを特徴と
    する精密脱塵装置の灰処理方法。