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

精密脱塵装置の灰処理装置及びその灰処理方法

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JP2001235134A JP2000045227A JP2000045227A JP2001235134A JP 2001235134 A JP2001235134 A JP 2001235134A JP 2000045227 A JP2000045227 A JP 2000045227A JP 2000045227 A JP2000045227 A JP 2000045227A JP 2001235134 A JP2001235134 A JP 2001235134A
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八郎 上田
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浩司 笹津
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正明 清水
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電源開発株式会社
Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd
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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(CO32),
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
3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
・CO2nや[MgO・CO2n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・CO2nや[MgO・
CO2n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dpを表し、縦軸は粉
体の比重と空気の密度との差ρp−ρgを表す。精密脱塵
装置で捕集される灰は、ガスとの密度差ρp−ρgがおよ
そ0.1〜3g・cm-3程度、平均粒径dp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・CO2nや[MgO・CO2n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
2nや[MgO・CO2n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Umf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・CO2nや[MgO・
CO2n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・CO2nや[MgO・CO2n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・CO2nや[MgO・
CO2n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φave=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
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Umf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・CO2n,[M
gO・CO2n,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
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・CO2nや[MgO・CO2n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
2nや[MgO・CO2n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・CO2nや[MgO・CO2n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・CO2nや[MgO
・CO2n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。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009112902A (ja) * 2007-11-02 2009-05-28 Mitsubishi Rayon Co Ltd 流動槽、流動槽からの固体粒子の排出方法および被処理物の処理方法
WO2010123476A1 (en) 2009-04-20 2010-10-28 Southern Company Services, Inc. Continuous fine ash depressurization system
CN102002400A (zh) * 2010-11-25 2011-04-06 山西天和煤气化科技有限公司 一种加压流化床气化高温飞灰冷却及排料的方法
CN103213844A (zh) * 2013-03-29 2013-07-24 成都瑞柯林工程技术有限公司 高炉煤气除尘装置的输排灰方法及设备
CN103215080A (zh) * 2013-05-10 2013-07-24 东南大学 一种针对高温高压灰颗粒的排灰装置及其排灰方法
CN107138282A (zh) * 2017-06-13 2017-09-08 中国华电科工集团有限公司 一种除尘器灰斗连通装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009112902A (ja) * 2007-11-02 2009-05-28 Mitsubishi Rayon Co Ltd 流動槽、流動槽からの固体粒子の排出方法および被処理物の処理方法
WO2010123476A1 (en) 2009-04-20 2010-10-28 Southern Company Services, Inc. Continuous fine ash depressurization system
EP2422135B1 (en) * 2009-04-20 2019-06-26 Southern Company Services, Inc. Continuous fine ash depressurization system
CN102002400A (zh) * 2010-11-25 2011-04-06 山西天和煤气化科技有限公司 一种加压流化床气化高温飞灰冷却及排料的方法
CN103213844A (zh) * 2013-03-29 2013-07-24 成都瑞柯林工程技术有限公司 高炉煤气除尘装置的输排灰方法及设备
CN103215080A (zh) * 2013-05-10 2013-07-24 东南大学 一种针对高温高压灰颗粒的排灰装置及其排灰方法
CN107138282A (zh) * 2017-06-13 2017-09-08 中国华电科工集团有限公司 一种除尘器灰斗连通装置

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