JP2005308382A - Circulating fluidized bed boiler device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a circulating fluidized bed boiler capable of solving a problem on high-temperature corrosion of an external heat exchanger, and realizing high efficiency in power generation. <P>SOLUTION: In this circulating fluidized bed boiler device comprising a furnace 1 having a fluidized bed, a first cyclone 2 introducing combustion gas of high temperature from the furnace and collecting particles discharged following the combustion gas, a convection heat transfer part 8 generating steam by heat exchanging, by supplying the combustion gas with particles separated in the first cyclone 2, and a circulating line for introducing the particles separated in the first cyclone 2, recovering the heat therefrom and returning the particles to the furnace 1, four fluidized bed sections composed of spaces sectioned by common partitioning walls 300, 400, 500 are defined on the circulating line, air inlet ports 302, 401, 501, 602 are formed on the respective sections, and the efficiency in collecting chlorine-containing dust by the cyclones 2, 7 is increased by properly setting a flow rate of the introduced air, thus high-temperature corrosion of boiler tubes connected with power generating equipment is prevented. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ガスから液体、固体まで幅広い燃料対応性をもつ循環流動層ボイラ装置に関し、外部熱交換器での高温腐食の問題を解消でき、発電の高効率化を実現できる循環流動層ボイラ装置に関する。   The present invention relates to a circulating fluidized bed boiler apparatus having a wide range of fuel compatibility from gas to liquid and solid, and can solve the problem of high temperature corrosion in an external heat exchanger and realize high efficiency of power generation. About.

廃棄物発電は、従来の化石燃料に替わる再生可能エネルギーの安定供給源として、また地球温暖化防止対策として、さらには最終処分場の延命につながる埋め立て量の削減対策等として大きく貢献し、その結果、地球のエネルギー問題、地球の環境問題、そして地域社会問題の改善に寄与するものと期待されている。   Waste power generation makes a significant contribution as a stable source of renewable energy to replace conventional fossil fuels, as a measure to prevent global warming, and as a measure to reduce landfill amounts that will prolong the life of final disposal sites. It is expected to contribute to the improvement of global energy problems, global environmental problems, and community problems.

平成13年6月に提出された2010年度の廃棄物発電導入目標として、新エネルギー全体の3割に相当する417万KWの目標が掲げられている。1999年度の実績が90万KW程度であることから、5倍の設備容量の増加を図る必要があるとされている。   As a target for introducing waste power generation in FY2010 submitted in June 2001, a target of 4.17 million KW, which is 30% of all new energy, has been set. Since the actual result in 1999 is about 900,000 KW, it is said that it is necessary to increase the installed capacity five times.

また、循環型社会構築に向けた法体系も着々と整備され、見直しが実施され、2003年4月から新エネルギー等の利用に関する特別措置法(RPS制度)が完全施行されたことから、都市ごみ、下水汚泥、食品廃棄物、農林水産廃棄物、製紙黒液、建築廃材などの廃棄物を対象とした新エネルギー発電の推進が図られるものと予想される。   In addition, the legal system for building a recycling-oriented society has been steadily developed and reviewed, and since April 2003, the Special Measures Law (RPS system) concerning the use of new energy has been fully implemented. It is expected that new energy power generation will be promoted for waste such as garbage, sewage sludge, food waste, agriculture / forestry / fishery waste, papermaking black liquor, and building waste.

新エネルギー発電の推進において、近年、廃棄物発電分野の核となる廃棄物燃焼からの超高効率発電を可能とする循環流動層ボイラが注目されている。
特開2001−248804号公報
In the promotion of new energy power generation, in recent years, circulating fluidized bed boilers that enable ultra-high efficiency power generation from waste combustion, which is the core of the waste power generation field, have attracted attention.
JP 2001-248804 A

従来の循環型流動層ボイラ装置は、図6に示すように、流動層を有する火炉50と、サイクロン51と、循環ライン52A、52B、対流伝熱部53、外部熱交換器54、バグフィルター55を備えている。   As shown in FIG. 6, a conventional circulating fluidized bed boiler apparatus includes a furnace 50 having a fluidized bed, a cyclone 51, circulation lines 52A and 52B, a convection heat transfer section 53, an external heat exchanger 54, and a bag filter 55. It has.

火炉50の底部に供給される廃棄物などの燃料、補助燃料、砂利や砂などのデンスベッド材、循環ソリッドなどが燃焼空気によって流動化されている状態で燃焼を開始すると、高温の燃焼ガスが発生し、その燃焼ガスはデンスベッド材の一部の粒子を同伴してサイクロン51に送られ粒子が捕集される。   When combustion starts in a state where fuel such as waste, auxiliary fuel, dense bed materials such as gravel and sand, and circulating solids supplied to the bottom of the furnace 50 are fluidized by combustion air, high-temperature combustion gas is generated. The generated combustion gas is accompanied by some particles of the dense bed material and sent to the cyclone 51 to collect the particles.

サイクロン51で捕集された粒子は、下方に排出され、循環ライン52A、52Bを介して火炉50に戻される。循環ライン52Aと52Bの途中には、外部熱交換器54が配置されている。   The particles collected by the cyclone 51 are discharged downward and returned to the furnace 50 via the circulation lines 52A and 52B. An external heat exchanger 54 is disposed in the middle of the circulation lines 52A and 52B.

サイクロン51で捕集された粒子は循環ライン52Aを介して外部熱交換器54に供給され、熱回収された後、循環ライン52Bを介して火炉50底部のデンスベッド部に循環ソリッドとして戻される。外部熱交換器54を経由した粒子は熱を奪われ、冷固体になる。   The particles collected by the cyclone 51 are supplied to the external heat exchanger 54 via the circulation line 52A, and after being recovered, they are returned as a circulation solid to the dense bed portion at the bottom of the furnace 50 via the circulation line 52B. The particles passing through the external heat exchanger 54 are deprived of heat and become a cold solid.

サイクロン51から分離された高温ガスと灰は、対流伝熱部53に送られる。対流伝熱部53で高温ガスから熱回収する。   The hot gas and ash separated from the cyclone 51 are sent to the convection heat transfer section 53. Heat is recovered from the hot gas at the convection heat transfer section 53.

その後、熱回収後のガスは、灰と共にバグフィルター55に送られ排ガスと灰に分離され、排ガスは必要により排ガス処理され、系外に排出される。   Thereafter, the heat-recovered gas is sent to the bag filter 55 together with the ash and separated into exhaust gas and ash, and the exhaust gas is treated with an exhaust gas if necessary and discharged outside the system.

かかる装置において、外部熱交換器54及び対流伝熱部53で回収された熱を利用して高温高圧の蒸気を発生させている。   In such an apparatus, high-temperature and high-pressure steam is generated using heat recovered by the external heat exchanger 54 and the convection heat transfer unit 53.

しかしながら、燃料源である廃棄物中には、塩素やアルカリ金属等の腐食成分が含まれており、これらの濃度が増大して来ると、腐食成分が外部熱交換器に流入し、この部分での高温腐食も無視できないレベルに増大して来るという問題がある。   However, the waste that is the fuel source contains corrosive components such as chlorine and alkali metals. When these concentrations increase, the corrosive components flow into the external heat exchanger, There is a problem that the high temperature corrosion of the steel also increases to a level that cannot be ignored.

そこで、本発明は、外部熱交換器での高温腐食の問題を解消でき、発電の高効率化を実現できる循環流動層ボイラ装置を提供することを課題とする。   Then, this invention makes it a subject to provide the circulating fluidized bed boiler apparatus which can eliminate the problem of the high temperature corrosion in an external heat exchanger, and can implement | achieve efficiency improvement of electric power generation.

本発明者は上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、本発明に至ったものである。すなわち、上記課題は、以下の各発明によって解決される。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has reached the present invention. That is, the said subject is solved by each following invention.

(請求項1)
流動層を有する火炉と、該火炉から高温の燃焼ガスを導入し該燃焼ガスに同伴して排出される粒子を捕集する第1サイクロンと、該第1サイクロンで粒子が分離された燃焼ガスを供給して熱交換により蒸気を発生させる対流伝熱部と、前記第1サイクロンで分離された粒子を導入して熱回収して前記火炉に戻す循環ラインとを備えた循環流動層ボイラ装置において、
前記循環ラインに、互いに共通する仕切壁により仕切られた空間からなる第1流動層、第2流動層、第3流動層及び第4流動層を少なくとも備えており、
前記第1流動層は、該第1流動層空間の上部に前記第1サイクロン下部から送られる粒子を導入する粒子導入口を備え、下部に流動化空気を導入する1又は2以上の空気導入口を備え、該空気導入口から供給された空気は前記粒子導入口を通って前記第1サイクロン内部に流れる構造であり、
前記第1流動層と第2流動層の仕切壁の下部に、第1流動層の粒子が該第2流動層に流入する開口部を備えており、
前記第2流動層は、該第2流動層空間の下部に流動化空気を導入する1又は2以上の空気導入口を備え、上部に粒子と流動化空気の両方を排出する開口部を備え、該開口部から排出される粒子と流動化空気は火炉に戻される構造を有しており、
前記第2流動層と前記第3流動層の仕切壁の下部に、前記第2流動層下部の粒子が前記第3流動層に流入する開口部を備えており、
前記第3流動層は、該第3流動層空間の下部に流動化空気を導入する1又は2以上の空気導入口を備え、
前記第3流動層と前記第4流動層の仕切壁の上部に前記第3流動層の粒子が前記第4流動層に流入する開口部を備えており、
前記第4流動層は、該第4流動層の層内に、ボイラの過熱器管又は蒸発管を浸漬した外部熱交換器を備えており、
該第4流動層の下部に該第4流動層内の粒子を火炉に移送するための粒子排出口を有し、且つ、流動化空気を導入する1又は2以上の空気導入口を備え、
前記第3流動層の上部に前記第3及び第4流動層の空気導入口から導入される流動化空気を排出する排出口を備えており、
該排出口は、第2サイクロンに連結されており、該第2サイクロンで分離された空気は火炉に戻される構造であることを特徴とする循環流動層ボイラ装置。
(Claim 1)
A furnace having a fluidized bed, a first cyclone that introduces high-temperature combustion gas from the furnace and collects particles discharged accompanying the combustion gas, and a combustion gas from which particles are separated by the first cyclone In a circulating fluidized bed boiler apparatus comprising: a convection heat transfer section that supplies and generates steam by heat exchange; and a circulation line that introduces particles separated by the first cyclone and recovers heat to return to the furnace,
The circulation line is provided with at least a first fluidized bed, a second fluidized bed, a third fluidized bed, and a fourth fluidized bed composed of spaces partitioned by a common partition wall;
The first fluidized bed has a particle inlet for introducing particles sent from the lower part of the first cyclone to the upper part of the first fluidized bed space, and one or more air inlets for introducing fluidized air to the lower part. The air supplied from the air introduction port flows through the particle introduction port and flows into the first cyclone,
An opening through which particles of the first fluidized bed flow into the second fluidized bed is provided below the partition walls of the first fluidized bed and the second fluidized bed;
The second fluidized bed comprises one or more air inlets for introducing fluidized air into the lower part of the second fluidized bed space, and an opening for discharging both particles and fluidized air at the upper part, The particles discharged from the opening and the fluidized air have a structure that is returned to the furnace,
An opening through which particles in the lower part of the second fluidized bed flow into the third fluidized bed is provided below the partition walls of the second fluidized bed and the third fluidized bed;
The third fluidized bed comprises one or more air inlets for introducing fluidized air into the lower part of the third fluidized bed space,
An opening for allowing particles of the third fluidized bed to flow into the fourth fluidized bed above the partition walls of the third fluidized bed and the fourth fluidized bed;
The fourth fluidized bed includes an external heat exchanger in which a superheater tube or an evaporator tube of a boiler is immersed in the layer of the fourth fluidized bed,
The lower part of the fourth fluidized bed has a particle outlet for transferring particles in the fourth fluidized bed to a furnace, and has one or more air inlets for introducing fluidized air,
An outlet for discharging fluidized air introduced from the air inlets of the third and fourth fluidized beds is provided above the third fluidized bed;
The circulating fluidized bed boiler apparatus characterized in that the discharge port is connected to a second cyclone, and the air separated by the second cyclone is returned to the furnace.

(請求項2)
第2サイクロンで分離された灰は灰サイロに移送される構造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装置。
(Claim 2)
The circulating fluidized bed boiler apparatus according to claim 1, wherein the ash separated by the second cyclone is transferred to the ash silo.

(請求項3)
流動層を有する火炉と、該火炉から高温の燃焼ガスを導入し該燃焼ガスに同伴して排出される粒子を捕集する第1サイクロンと、該第1サイクロンで粒子が分離された燃焼ガスを供給して熱交換により蒸気を発生させる対流伝熱部と、前記第1サイクロンで分離された粒子を導入して熱回収して前記火炉に戻す循環ラインとを備えた循環流動層ボイラ装置において、
前記循環ラインに、互いに共通する仕切壁により仕切られた空間からなる第1流動層、第2流動層、第3流動層及び第4流動層を少なくとも備えており、
前記第1流動層は、該第1流動層空間の上部に前記第1サイクロン下部から送られる粒子を導入する粒子導入口を備え、下部に流動化空気を導入する1又は2以上の空気導入口を備え、該空気導入口から供給された空気は前記粒子導入口を通って前記第1サイクロン内部に流れる構造であり、
前記第1流動層と第2流動層の仕切壁の下部に、第1流動層の粒子が該第2流動層に流入する開口部を備えており、
前記第2流動層は、該第2流動層空間の下部に流動化空気を導入する1又は2以上の空気導入口を備え、
前記第2流動層と前記第3流動層の仕切壁の下部に前記第2流動層下部の粒子が前記第3流動層に流入する下部開口部を備え、且つ上部に前記第3流動層上部の流動化空気が前記第2流動層に流入する上部開口部を備えており、
前記第3流動層は、該第3流動層空間の下部に流動化空気を導入する1又は2以上の空気導入口を備え、
前記第3流動層と前記第4流動層の仕切壁の上部に前記第3流動層の粒子が前記第4流動層に流入する開口部を備えており、
前記第4流動層は、該第4流動層の層内に、ボイラの過熱器管又は蒸発管を浸漬した外部熱交換器を備え、
該第4流動層の下部に、該第4流動層内の粒子を火炉に移送するための粒子排出口を有し、且つ、流動化空気を導入する1又は2以上の空気導入口を備え、
前記第2流動層の下部に粒子を排出する粒子排出口を備えており、該粒子排出口から排出される粒子は火炉に戻される構造であり、
前記第2流動層の上部に該第2、第3及び第4流動層内の流動化空気を排出する排出口を備えており、該排出口は、第2サイクロンに連結されており、該第2サイクロンで分離された空気は火炉に戻される構造であることを特徴とする循環流動層ボイラ装置。
(Claim 3)
A furnace having a fluidized bed, a first cyclone that introduces high-temperature combustion gas from the furnace and collects particles discharged accompanying the combustion gas, and a combustion gas from which particles are separated by the first cyclone In a circulating fluidized bed boiler apparatus comprising: a convection heat transfer section that supplies and generates steam by heat exchange; and a circulation line that introduces particles separated by the first cyclone and recovers heat to return to the furnace,
The circulation line is provided with at least a first fluidized bed, a second fluidized bed, a third fluidized bed, and a fourth fluidized bed composed of spaces partitioned by a common partition wall;
The first fluidized bed has a particle inlet for introducing particles sent from the lower part of the first cyclone to the upper part of the first fluidized bed space, and one or more air inlets for introducing fluidized air to the lower part. The air supplied from the air introduction port flows through the particle introduction port and flows into the first cyclone,
An opening through which particles of the first fluidized bed flow into the second fluidized bed is provided below the partition walls of the first fluidized bed and the second fluidized bed;
The second fluidized bed comprises one or more air inlets for introducing fluidized air into the lower part of the second fluidized bed space,
The lower part of the partition wall of the second fluidized bed and the third fluidized bed has a lower opening through which particles below the second fluidized bed flow into the third fluidized bed, and the upper part of the upper part of the third fluidized bed An upper opening through which fluidized air flows into the second fluidized bed;
The third fluidized bed comprises one or more air inlets for introducing fluidized air into the lower part of the third fluidized bed space,
An opening for allowing particles of the third fluidized bed to flow into the fourth fluidized bed above the partition walls of the third fluidized bed and the fourth fluidized bed;
The fourth fluidized bed includes an external heat exchanger in which a superheater tube or an evaporator tube of a boiler is immersed in the layer of the fourth fluidized bed,
The lower part of the fourth fluidized bed has a particle outlet for transferring the particles in the fourth fluidized bed to a furnace, and has one or more air inlets for introducing fluidized air,
A particle discharge port for discharging particles at the bottom of the second fluidized bed, and the particles discharged from the particle discharge port are returned to the furnace;
The second fluidized bed is provided with a discharge port for discharging the fluidized air in the second, third and fourth fluidized beds, and the discharge port is connected to a second cyclone, A circulating fluidized bed boiler apparatus characterized in that air separated by two cyclones is returned to the furnace.

(請求項4)
第2サイクロンで分離された灰は灰サイロに移送される構造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装置。
(Claim 4)
The circulating fluidized bed boiler apparatus according to claim 3, wherein the ash separated by the second cyclone is transferred to the ash silo.

本発明によると、第2サイクロンを設けることによって、外部熱交換器での高温腐食の問題を解消でき、発電の高効率化を実現できる循環流動層ボイラ装置を提供できる。   According to the present invention, by providing the second cyclone, it is possible to provide a circulating fluidized bed boiler apparatus that can solve the problem of high-temperature corrosion in the external heat exchanger and can realize high efficiency of power generation.

以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

はじめに、図1及び図2に基づいて、本発明に係る循環流動層ボイラ装置の第1の実施形態を説明する。   First, based on FIG.1 and FIG.2, 1st Embodiment of the circulating fluidized-bed boiler apparatus which concerns on this invention is described.

図1は、本発明に係る循環流動層ボイラ装置の第1の実施形態を示すフロー図であり、図2は同上の形態における複数の流動層の配置例を示す平面図である。   FIG. 1 is a flow diagram showing a first embodiment of a circulating fluidized bed boiler apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a plan view showing an arrangement example of a plurality of fluidized beds in the above embodiment.

同図において、1は流動層(デンスベッド)を有する火炉である。本発明において、火炉1の構造は特に限定されるわけではないが、好ましくは、該火炉1の底部に空塔速度の大きいデンスベッド部100が形成され、上部に空塔速度の小さい火炉本体101が形成されていることが好ましい。   In the figure, reference numeral 1 denotes a furnace having a fluidized bed (dense bed). In the present invention, the structure of the furnace 1 is not particularly limited, but preferably, a dense bed portion 100 having a high superficial velocity is formed at the bottom of the furnace 1 and a furnace main body 101 having a low superficial velocity is formed at the top. Is preferably formed.

デンスベッド部100は、燃料源となる廃棄物、補助燃料、燃焼用空気、循環粒子(デンスベッド材)などを供給できる構造になっており、燃焼用空気が供給されると、デンスベッド部100内は激しく流動化され、混合攪拌される。   The dense bed unit 100 has a structure capable of supplying waste, auxiliary fuel, combustion air, circulating particles (dense bed material), and the like as a fuel source. When the combustion air is supplied, the dense bed unit 100 The inside is vigorously fluidized and mixed and stirred.

廃棄物としては、建築廃材チップ、下水汚泥、農林廃棄物、食品廃棄物、RDF(Rufuse Derived Fuel)等の再生可能エネルギー及びRPF(Rufuse Paper & Plastic Fuel)、廃タイヤ等の産業廃棄物などが挙げられる。   Wastes include building waste chips, sewage sludge, agricultural and forestry waste, food waste, renewable energy such as RDF (Rufuse Derived Fuel) and industrial waste such as RPF (Rufuse Paper & Plastic Fuel) and waste tires. Can be mentioned.

補助燃料としては、重油、軽油などの液体燃料や、都市ガス、プロパンガスなどの気体燃料、石炭などの固体燃料を用いることができ、これらの補助燃料は上記の1種を用いてもよいし、2種以上を組み合わせて使用することもできる。液体燃料、気体燃料、固体燃料を各々用意しておいて切り替え可能にしておくことも好ましい。   As the auxiliary fuel, liquid fuels such as heavy oil and light oil, gaseous fuels such as city gas and propane gas, and solid fuels such as coal may be used, and these auxiliary fuels may use the above-mentioned one type. Two or more kinds can be used in combination. It is also preferable to prepare liquid fuel, gaseous fuel, and solid fuel, respectively, so that they can be switched.

燃焼用空気は一次空気、二次空気などからなり、予め予熱されていると熱効率を上昇させる上で好ましい。   Combustion air is composed of primary air, secondary air, and the like, and is preheated in advance to increase thermal efficiency.

デンスベッド材は、流動状態で燃焼しているときに熱保有をする役割を主に果すものであり、例えば砂利や砂、セラミック粒子などを用いることができる。   The dense bed material mainly plays a role of retaining heat when burning in a fluid state, and for example, gravel, sand, ceramic particles, or the like can be used.

循環ソリッド(粒子)は、火炉1から飛び出した後、第1サイクロン2で捕集されて、再度火炉1に戻される粒子である。   Circulating solids (particles) are particles that are ejected from the furnace 1, collected by the first cyclone 2, and returned to the furnace 1 again.

デンスベッド部100では、廃棄物、補助燃料、デンスベッド材などが燃焼用空気によって流動化された状態で、着火されると、激しく燃焼し、高温燃焼し、火炉1内で850℃〜900℃程度の高温燃焼ガスを発生する。   In the dense bed section 100, when the waste, auxiliary fuel, dense bed material, etc. are ignited in a state of being fluidized by the combustion air, they are violently burned and burned at a high temperature, and 850 ° C. to 900 ° C. in the furnace 1. Generates high-temperature combustion gas.

この高温燃焼ガスは、燃焼ガスダクト102を介して第1サイクロン2に導かれる。   This high-temperature combustion gas is guided to the first cyclone 2 through the combustion gas duct 102.

第1サイクロン2で燃焼ガスに同伴して排出された粒子が分離される。本発明では、第1サイクロン2で分離された粒子が、循環ラインを介してデンスベッド部100に戻される過程に、本発明特有の第1流動層3、第2流動層4、第3流動層5、第4流動層6を備えている。   In the first cyclone 2, the particles discharged accompanying the combustion gas are separated. In the present invention, in the process in which the particles separated by the first cyclone 2 are returned to the dense bed part 100 through the circulation line, the first fluidized bed 3, the second fluidized bed 4, the third fluidized bed unique to the present invention. 5 and a fourth fluidized bed 6 are provided.

前記第1流動層3、第2流動層4、第3流動層5、第4流動層6は、互いに共通する仕切壁300、400、500により仕切られた空間が基本的形態である。   The first fluidized bed 3, the second fluidized bed 4, the third fluidized bed 5, and the fourth fluidized bed 6 are basically formed by spaces partitioned by partition walls 300, 400, and 500 that are common to each other.

前記第1流動層3は、該空間の上部に前記第1サイクロン2下部から送られる粒子を導入する粒子導入口301を備え、下部に流動化空気を導入する空気導入口302を備えている。空気導入口302は複数有していてもよい。   The first fluidized bed 3 includes a particle inlet 301 for introducing particles sent from the lower part of the first cyclone 2 in the upper part of the space, and an air inlet 302 for introducing fluidized air in the lower part. A plurality of air inlets 302 may be provided.

該空気導入口302から第1流動層3内に供給された空気は、前記粒子導入口301を通って前記第1サイクロン2内部に流れる構造である。   The air supplied from the air inlet 302 into the first fluidized bed 3 flows through the particle inlet 301 and flows into the first cyclone 2.

かかる構造によって、第1サイクロン2の下部からの空気ブローアップを可能にし、その結果第1サイクロン2における粒子捕集性能を制御できる。   With this structure, air blow-up from the lower part of the first cyclone 2 is enabled, and as a result, the particle collection performance in the first cyclone 2 can be controlled.

粒子捕集性能を制御するには、空気導入口302からの導入空気量を調整することによって実施できる。   The particle collection performance can be controlled by adjusting the amount of air introduced from the air inlet 302.

かかる空気のブローアップによると、粒子中の微粒子や腐食性ガス(粒径、比重の小さいもの)が、第1サイクロン2まで上昇し、対流伝熱部8に輸送される。   According to such blow-up of air, fine particles and corrosive gas (having a small particle size and specific gravity) in the particles rise to the first cyclone 2 and are transported to the convection heat transfer section 8.

粒子径の小さい微粒子は高温腐食成分を含み、後述の外部熱交換器601における高温腐食の原因となる。従って、かかる微粒子や腐食性ガスを外部熱交換器601の前で排出できれば高温腐食の原因を除去できる効果がある。   The fine particles having a small particle size include a high temperature corrosion component and cause high temperature corrosion in the external heat exchanger 601 described later. Therefore, if such fine particles and corrosive gas can be discharged in front of the external heat exchanger 601, the cause of high temperature corrosion can be eliminated.

第1流動層3の流動化ガス流速は、第1サイクロン2で捕集する粒子の中の微粒子をブローアップするため、具体的には0.1〜0.4m/sの範囲である。   The fluidizing gas flow rate of the first fluidized bed 3 is specifically in the range of 0.1 to 0.4 m / s in order to blow up the fine particles in the particles collected by the first cyclone 2.

また第1流動層3内の温度は火炉温度と同じ850〜900℃の範囲である。従って、第1サイクロン2にブローアップされるガスの温度は850〜900℃程度の範囲である。   Moreover, the temperature in the 1st fluidized bed 3 is the range of 850-900 degreeC same as furnace temperature. Therefore, the temperature of the gas blown up to the first cyclone 2 is in the range of about 850 to 900 ° C.

前記第1流動層3と第2流動層4の仕切壁300の下部には、第1流動層3の粒子が該第2流動層4に流入する開口部303を備えている。   An opening 303 through which the particles of the first fluidized bed 3 flow into the second fluidized bed 4 is provided below the partition walls 300 of the first fluidized bed 3 and the second fluidized bed 4.

前記第2流動層4は、該空間の下部に流動化空気を導入する空気導入口401を備え、上部に粒子と流動化空気の両方を火炉1に排出する開口部402を備えている。   The second fluidized bed 4 includes an air inlet 401 for introducing fluidized air to the lower part of the space, and an opening 402 for discharging both particles and fluidized air to the furnace 1 at the upper part.

この形態では、前記開口部303は仕切壁300の下部に形成されているので、第1流動層3から第2流動層4に送られる粒子は、循環ソリッドと、第1流動層3で除去できなかった腐食成分を含む微粒子である。これらの粒子は空気導入口401から供給される流動化空気によって開口部402から排出される。   In this embodiment, since the opening 303 is formed in the lower part of the partition wall 300, particles sent from the first fluidized bed 3 to the second fluidized bed 4 can be removed by the circulating solid and the first fluidized bed 3. Fine particles containing no corrosive components. These particles are discharged from the opening 402 by the fluidized air supplied from the air inlet 401.

このように第1流動層3で除去できなかった腐食成分を含む微粒子を第2流動層4でパージ(除去)する構成にしているので、後述の外部熱交換器601の高温腐食対策が更に可能になる。   As described above, the second fluidized bed 4 purges (removes) the fine particles containing corrosion components that could not be removed by the first fluidized bed 3, so that it is possible to take measures against high temperature corrosion of the external heat exchanger 601 described later. become.

上記開口部402は、火炉1のデンスベッド部100に循環ライン403を介して連結されている。このため循環ソリッドと腐食成分を含む微粒子は火炉1に送られる。   The opening 402 is connected to the dense bed 100 of the furnace 1 via a circulation line 403. For this reason, fine particles containing circulating solids and corrosive components are sent to the furnace 1.

第2流動層4の流動化ガス流速は、通常の発達した流動層を形成するために0.2〜0.4m/sの範囲に設定されることが好ましい。第2流動層4内の温度は火炉1と同じ850〜900℃の範囲である。   The fluidizing gas flow rate of the second fluidized bed 4 is preferably set in the range of 0.2 to 0.4 m / s in order to form a normal developed fluidized bed. The temperature in the second fluidized bed 4 is in the range of 850 to 900 ° C. which is the same as that of the furnace 1.

第3流動層5は、該空間の下部に流動化空気導入口501を備え、上部に流動化空気を排出する開口部502を備えている。   The third fluidized bed 5 includes a fluidized air inlet 501 at the lower part of the space, and an opening 502 for discharging the fluidized air at the upper part.

前記第3流動層5と第4流動層6の仕切壁500の頂部は、前記第2流動層4の開口部402の底面より低い位置に保持することにより、第2流動層4から送られる粒子は、第3流動層5の上部より第4流動層6に送られる。   Particles sent from the second fluidized bed 4 by holding the tops of the partition walls 500 of the third fluidized bed 5 and the fourth fluidized bed 6 at a position lower than the bottom surface of the opening 402 of the second fluidized bed 4. Is sent from the upper part of the third fluidized bed 5 to the fourth fluidized bed 6.

この形態では、前記第1流動層3、第2流動層4の下部を通過して来た粒子が、前記第3流動層5で上部に搬送されるため、粒子のショートサーキットが防止され、腐食成分を含む微粒子のパージがさらに促進される。   In this embodiment, since the particles passing through the lower part of the first fluidized bed 3 and the second fluidized bed 4 are conveyed to the upper part by the third fluidized bed 5, the short circuit of the particles is prevented, and the corrosion is prevented. Purging of particulates including components is further facilitated.

第3流動層5の流動化ガス速度は、通常の発達した流動層を形成するために0.2〜0.4m/sの範囲に設定されることが好ましい。第3流動層5内の温度は、火炉1と同じ850〜900℃の範囲である。   The fluidizing gas velocity of the third fluidized bed 5 is preferably set in the range of 0.2 to 0.4 m / s in order to form a normal developed fluidized bed. The temperature in the 3rd fluidized bed 5 is the same range as 850-900 degreeC as the furnace 1. FIG.

第4流動層6は、層内に外部熱交換器601を備えている。この外部熱交換器601は、ボイラの過熱器管又は蒸発管を浸漬した構成であることが好ましい。この熱交換器部分で高温、高圧蒸気を発生させるため、本発明ではこれらの過熱器管や蒸発管の高温腐食を低減させるようにしている。   The fourth fluidized bed 6 includes an external heat exchanger 601 in the bed. The external heat exchanger 601 preferably has a configuration in which a boiler superheater tube or an evaporation tube is immersed. In order to generate high-temperature and high-pressure steam in this heat exchanger part, the present invention reduces the high-temperature corrosion of these superheater tubes and evaporator tubes.

該第4流動層6の空間の下部には、流動化空気を導入する空気導入口602を備えている。   An air inlet 602 for introducing fluidized air is provided in the lower part of the space of the fourth fluidized bed 6.

前記空気導入口602から導入される流動化空気は、仕切壁500の上部に位置する開口部604を介して前記第3流動層5の開口部502から排出される。   The fluidized air introduced from the air inlet 602 is discharged from the opening 502 of the third fluidized bed 5 through the opening 604 located at the top of the partition wall 500.

該排出口502は、第2サイクロン7に配管503を介して連結されており、該第2サイクロン7で分離された空気は火炉1に循環ライン701を介して戻される構造となっている。   The discharge port 502 is connected to the second cyclone 7 via a pipe 503, and the air separated by the second cyclone 7 is returned to the furnace 1 via a circulation line 701.

該第2サイクロン7で分離された灰は、後述の灰サイロ10に移送され、系外に排出される。   The ash separated by the second cyclone 7 is transferred to an ash silo 10 to be described later and discharged out of the system.

このような構造であるので、前記空気導入口602から導入される流動化空気は第3流動層5の上部の排出口502から第2サイクロン7に移送される。   Due to such a structure, the fluidized air introduced from the air inlet 602 is transferred to the second cyclone 7 from the upper outlet 502 of the third fluidized bed 5.

この第4流動層6では熱交換器601によってガス温度は550〜650℃程度に低下しているので、粒子は溶融状態でなくなっており、粘性が低下している。このため腐食成分である微粒子と、比重の重い比較的大きな粒子は分離し易い。   In the fourth fluidized bed 6, the gas temperature is lowered to about 550 to 650 ° C. by the heat exchanger 601, so the particles are not in a molten state and the viscosity is lowered. For this reason, fine particles which are corrosive components and relatively large particles having a high specific gravity are easily separated.

空気導入口602から流動化空気が導入されると、腐食成分である微粒子が上部の方に流れ、排出口502から第2サイクロン7にパージ出来る。   When fluidized air is introduced from the air inlet 602, fine particles, which are corrosive components, flow upward and can be purged from the outlet 502 to the second cyclone 7.

本発明において、第3流動層5の上部の排出口502が、図1に示すように、前記第2流動層4に近い側に配置されると、第3流動層5からの粒子導入方向と第4流動層6の上部に移送された腐食成分である微粒子の流れが向流となるので、腐食成分である微粒子のパージ効率が更に向上する。   In the present invention, when the discharge port 502 at the top of the third fluidized bed 5 is disposed on the side close to the second fluidized bed 4 as shown in FIG. Since the flow of fine particles as the corrosive component transferred to the upper part of the fourth fluidized bed 6 becomes a countercurrent, the purge efficiency of the fine particles as the corrosive component is further improved.

第4流動層6の流動化ガス流速は、浸漬されている伝熱管の摩耗を防止するため、比較的遅い流速に設定されることが好ましく、具体的には流動化ガス流速は0.2m/s程度に設定されることが好ましい。   The fluidizing gas flow rate of the fourth fluidized bed 6 is preferably set to a relatively slow flow rate in order to prevent wear of the immersed heat transfer tubes. Specifically, the fluidizing gas flow rate is 0.2 m / It is preferably set to about s.

第4流動層6の下部には、該第4流動層6内の微粒子が分離された後の粒子を火炉1に移送するための粒子排出口603が設けられている。粒子排出口603から火炉1にライン605を介して火炉1に戻して循環ソリッドとして再使用される。   Below the fourth fluidized bed 6, a particle discharge port 603 for transferring the particles after the fine particles in the fourth fluidized bed 6 are separated to the furnace 1 is provided. It returns to the furnace 1 via the line 605 from the particle discharge port 603 to the furnace 1 and is reused as a circulating solid.

第1サイクロン2から排出された分離ガス(高温燃焼ガス)と灰は、対流伝熱部8に導入される。対流伝熱部8では熱交換器によって分離ガスと灰から熱回収する。本発明では、この回収された熱によってボイラ給水を加熱する。   The separated gas (hot combustion gas) and ash discharged from the first cyclone 2 are introduced into the convection heat transfer section 8. In the convection heat transfer section 8, heat is recovered from the separated gas and ash by a heat exchanger. In the present invention, the boiler feed water is heated by the recovered heat.

灰は対流伝熱部8から燃焼排ガスダクト800を介してバグフィルター9に送られ、灰サイロ10に送られる。分離されたガスはバグフィルター9から系外に排出され、例えば排ガス処理などが行われる。   Ashes are sent from the convection heat transfer section 8 to the bag filter 9 through the combustion exhaust gas duct 800 and sent to the ash silo 10. The separated gas is discharged out of the system from the bag filter 9 and, for example, exhaust gas treatment is performed.

次に、図3に基づいて、本発明に係る循環流動層ボイラ装置の第2の実施形態を説明する。   Next, based on FIG. 3, 2nd Embodiment of the circulating fluidized bed boiler apparatus which concerns on this invention is described.

図3は、本発明に係る循環流動層ボイラ装置の第2の実施形態を示すフロー図である。   FIG. 3 is a flowchart showing a second embodiment of the circulating fluidized bed boiler apparatus according to the present invention.

以下の説明では、図1に示す態様と異なる部位を特に説明し、同一の態様の説明は第1の態様の説明を援用する。   In the following description, a different part from the aspect shown in FIG. 1 is demonstrated especially, and description of a 1st aspect is used for description of the same aspect.

本態様は、第1の態様と、第2サイクロン7へ腐食ガス成分を排出する排出口の設置位置が異なっている。また本態様は、第1の態様と、第2流動層4における粒子とガスの排出口402を設置していない点で異なる。更に本態様は、第1の態様と、排出口402が設置されていないことに伴って、第2流動層4から火炉1へ至る粒子の循環ラインが第2流動層4の下部に設けられている点で異なる。更に本態様は、第1の態様と、第2流動層4と第3流動層5の仕切壁400に上下開口が設けられている点で異なる。   This mode is different from the first mode in the installation position of the discharge port for discharging the corrosive gas component to the second cyclone 7. This embodiment is different from the first embodiment in that the particle and gas discharge ports 402 in the second fluidized bed 4 are not provided. Furthermore, in this aspect, in accordance with the first aspect and the fact that the discharge port 402 is not provided, a particle circulation line from the second fluidized bed 4 to the furnace 1 is provided at the lower part of the second fluidized bed 4. Is different. Furthermore, this aspect differs from the first aspect in that upper and lower openings are provided in the partition walls 400 of the second fluidized bed 4 and the third fluidized bed 5.

図3において、404は第2流動層4の上部に設けられた第2流動層4内の流動化空気を排出する排出口であり、第2サイクロン7に配管405を介して連結されている。   In FIG. 3, reference numeral 404 denotes a discharge port for discharging fluidized air in the second fluidized bed 4 provided on the upper part of the second fluidized bed 4, and is connected to the second cyclone 7 via a pipe 405.

この構成により、第2流動層4内の高温腐食成分は第2サイクロン7に送られ、除去される。従って、外部熱交換器601の高温腐食ガスによる腐食を防止できる。   With this configuration, the hot corrosion component in the second fluidized bed 4 is sent to the second cyclone 7 and removed. Accordingly, corrosion of the external heat exchanger 601 due to the hot corrosive gas can be prevented.

次に、図3において、505は仕切壁400の上部に第3流動層5上部の流動化空気が第2流動層4に流入する上部開口部であり、従ってこの態様では仕切壁400の上下に、上部開口部505と下部開口部504を形成している。   Next, in FIG. 3, reference numeral 505 denotes an upper opening through which the fluidized air above the third fluidized bed 5 flows into the second fluidized bed 4 at the upper part of the partition wall 400. The upper opening 505 and the lower opening 504 are formed.

この構成により、第3流動層5上部の流動化空気に含まれる高温腐食ガス成分は第2流動層4に流入していき、前記排出口404から第2サイクロン7に移送され除去される。このため更に外部熱交換器601の高温腐食ガスによる腐食防止効果が向上する。   With this configuration, the hot corrosive gas component contained in the fluidized air above the third fluidized bed 5 flows into the second fluidized bed 4 and is transferred from the outlet 404 to the second cyclone 7 and removed. For this reason, the corrosion prevention effect by the hot corrosive gas of the external heat exchanger 601 is further improved.

さらにこの構成により、第4流動層6上部の流動化空気に含まれる高温腐食ガス成分は、第3流動層5の上部を経由して第2流動層4に流入していき、前記排出口404から第2サイクロン7に移送され除去される。このため、更に外部熱交換器601の高温腐食ガスによる腐食防止効果が向上する。   Furthermore, with this configuration, the hot corrosive gas component contained in the fluidized air above the fourth fluidized bed 6 flows into the second fluidized bed 4 via the top of the third fluidized bed 5, and the discharge port 404. To the second cyclone 7 and removed. For this reason, the corrosion prevention effect by the hot corrosive gas of the external heat exchanger 601 is further improved.

またこの効果を発揮できる要因として、第4流動層6内の空気と粒子の流れが、向流となることも挙げられる。なお、向流形成には上部開口部505の存在が寄与している。   Further, as a factor that can exhibit this effect, the flow of air and particles in the fourth fluidized bed 6 may be countercurrent. The presence of the upper opening 505 contributes to the countercurrent formation.

図3において、406は第2流動層4の下部に設けられた粒子排出口であり、該粒子排出口406は、ライン605を介して火炉1に連結されている。従って、第2流動層4の下部に存在する粒子は、粒子排出口406より火炉1に戻され、循環ソリッドとして再使用出来る。   In FIG. 3, reference numeral 406 denotes a particle outlet provided in the lower part of the second fluidized bed 4, and the particle outlet 406 is connected to the furnace 1 through a line 605. Therefore, the particles present in the lower part of the second fluidized bed 4 are returned to the furnace 1 from the particle discharge port 406 and can be reused as a circulating solid.

以上の実施の形態では、第1流動層3、第2流動層4、第3流動層5及び第4流動層6の4つの流動層を備えた態様について説明したが、第5流動層を付加した態様でもよい。   In the above embodiment, the embodiment including the four fluidized beds of the first fluidized bed 3, the second fluidized bed 4, the third fluidized bed 5, and the fourth fluidized bed 6 has been described, but the fifth fluidized bed is added. It may be an embodiment.

以下、実施例によって本発明を更に詳細に説明するが、本発明はかかる実施例によって限定されない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited by this Example.

実施例1
(実験1)
燃料としてRPFを用いた燃焼試験によって腐食成分と粒子径の関係を調べたところ、表1に示す結果が得られた。尚、表1中、EHEは外部熱交換器の略称である。
Example 1
(Experiment 1)
When the relationship between the corrosion component and the particle diameter was examined by a combustion test using RPF as the fuel, the results shown in Table 1 were obtained. In Table 1, EHE is an abbreviation for external heat exchanger.

Figure 2005308382
Figure 2005308382

表1の結果から、Cl(塩素)、S(イオウ)、F(フッ素)のような腐食成分は、53μm以下の粒子径(所謂微粒子)の成分比が大きいことがわかる。   From the results of Table 1, it can be seen that corrosion components such as Cl (chlorine), S (sulfur), and F (fluorine) have a large component ratio of particle diameters (so-called fine particles) of 53 μm or less.

(実験2)
図1に示す装置を用い、第3流動層上部からガスを第2サイクロンに送り込んで腐食成分をパージした結果、実験1で用いた燃料を用い、廃棄物燃焼における外部熱交換器の過熱器管の腐食速度を調べた。
(Experiment 2)
As a result of purging corrosive components by feeding gas from the upper part of the third fluidized bed to the second cyclone using the apparatus shown in FIG. 1, the superheater tube of the external heat exchanger in waste combustion using the fuel used in Experiment 1 The corrosion rate of was investigated.

その結果を図4に示す。   The result is shown in FIG.

図4は横軸が燃料中の塩素濃度であり、縦軸は外部熱交換器(材質:SUS310S)の最大腐食深さ(mm/年)を示している。   In FIG. 4, the horizontal axis represents the chlorine concentration in the fuel, and the vertical axis represents the maximum corrosion depth (mm / year) of the external heat exchanger (material: SUS310S).

図4から明らかなように、燃料中の塩素濃度1%程度においても、過熱器管の腐食速度は0.5mm/年以下に低減されていることがわかる。   As is apparent from FIG. 4, the corrosion rate of the superheater tube is reduced to 0.5 mm / year or less even at a chlorine concentration of about 1% in the fuel.

(実験3)
図3に示す装置を用い、第2流動層上部からガスを第2サイクロンに送り込んで腐食成分をパージした結果、実験1で用いた燃料を用い、廃棄物燃焼における外部熱交換器の過熱器管の腐食速度を調べた。
(Experiment 3)
The apparatus shown in FIG. 3 was used to purge the corrosive components by sending gas from the upper part of the second fluidized bed to the second cyclone. As a result, the superheater tube of the external heat exchanger in waste combustion using the fuel used in Experiment 1 The corrosion rate of was investigated.

その結果を図4に示す。   The result is shown in FIG.

図4から明らかなように、燃料中の塩素濃度1%程度においても、過熱器管の腐食速度は0.5mm/年以下に低減されていることがわかる。   As is apparent from FIG. 4, the corrosion rate of the superheater tube is reduced to 0.5 mm / year or less even at a chlorine concentration of about 1% in the fuel.

(比較実験1)
実験2において、図6に示す装置を用いて同様の実験を行い、腐食速度を調べた。その結果を図4に示す。
(Comparative Experiment 1)
In Experiment 2, the same experiment was performed using the apparatus shown in FIG. 6, and the corrosion rate was examined. The result is shown in FIG.

(比較実験2)
実験2において、図1に示す装置における第2サイクロンを設けず、第1サイクロンのみの場合について、同様の腐食速度を調べた。その結果を図4に示す。
(Comparative experiment 2)
In Experiment 2, the same corrosion rate was examined for the case of only the first cyclone without providing the second cyclone in the apparatus shown in FIG. The result is shown in FIG.

実施例2
(実験1)
図1に示す装置を用い、第3流動層上部からガスを第2サイクロンに送り込んで腐食成分をパージした結果、実験1で用いた燃料を用い、廃棄物燃焼における外部熱交換器の粒子中の塩素濃度を、燃料中の塩素濃度と対比した。
Example 2
(Experiment 1)
Using the apparatus shown in FIG. 1, the gas was sent from the upper part of the third fluidized bed to the second cyclone to purge the corrosive components. As a result, the fuel used in Experiment 1 was used. The chlorine concentration was compared with the chlorine concentration in the fuel.

その結果を図5に示す。   The result is shown in FIG.

図5は横軸が燃料中の塩素濃度であり、縦軸は外部熱交換器(材質:SUS310S)の粒子中の塩素濃度を示している。   In FIG. 5, the horizontal axis represents the chlorine concentration in the fuel, and the vertical axis represents the chlorine concentration in the particles of the external heat exchanger (material: SUS310S).

(実験2)
図3に示す装置を用い、第2流動層上部からガスを第2サイクロンに送り込んで腐食成分をパージした結果、実験1で用いた燃料を用い、廃棄物燃焼における外部熱交換器の粒子中の塩素濃度を、燃料中の塩素濃度と対比した。
(Experiment 2)
Using the apparatus shown in FIG. 3, gas was sent from the upper part of the second fluidized bed to the second cyclone to purge the corrosive components. As a result, the fuel used in Experiment 1 was used, and the particles in the external heat exchanger in waste combustion The chlorine concentration was compared with the chlorine concentration in the fuel.

その結果を図5に示す。   The result is shown in FIG.

(比較実験1)
実験1において、図6に示す装置を用いて同様の実験を行い、廃棄物燃焼における外部熱交換器の粒子中の塩素濃度を、燃料中の塩素濃度と対比した。
(Comparative Experiment 1)
In Experiment 1, the same experiment was performed using the apparatus shown in FIG. 6, and the chlorine concentration in the particles of the external heat exchanger in waste combustion was compared with the chlorine concentration in the fuel.

その結果を図5に示す。   The result is shown in FIG.

(比較実験2)
実験1において、図1に示す装置における第2サイクロンを設けず、第1サイクロンのみの場合について、同様の廃棄物燃焼における外部熱交換器の粒子中の塩素濃度を、燃料中の塩素濃度と対比した。
(Comparative experiment 2)
In Experiment 1, in the case where only the first cyclone is not provided in the apparatus shown in FIG. 1, the chlorine concentration in the particles of the external heat exchanger in the same waste combustion is compared with the chlorine concentration in the fuel. did.

その結果を図5に示す。   The result is shown in FIG.

実施例3
図1に示す装置において、燃料として、建築廃材チップ、下水汚泥、農林廃棄物、食品廃棄物、RDF等の再生可能エネルギー及びRPF、廃タイヤ等の産業廃棄物を混合した廃棄物(塩素濃度:1%含有)燃料を用いて、ボイラ管の腐食実験を行った。
Example 3
In the apparatus shown in FIG. 1, waste mixed with renewable energy such as building waste chips, sewage sludge, agricultural and forestry waste, food waste, RDF, and industrial waste such as RPF and waste tires (chlorine concentration: 1% containing) Fuel was used to conduct corrosion experiments on boiler tubes.

その結果、蒸気圧力:130Kg/cmG、蒸気温度:570℃、発電端効率:38%クラスの高効率発電が可能である事を確認した。 As a result, it was confirmed that high-efficiency power generation with steam pressure: 130 Kg / cm 2 G, steam temperature: 570 ° C., and power generation end efficiency: 38% class was possible.

また過熱器腐食速度は0.5mm/年以下であり、排ガス中の公害成分を測定したところ、以下のような結果が得られた。   Further, the superheater corrosion rate was 0.5 mm / year or less, and when pollutants in the exhaust gas were measured, the following results were obtained.

NO100ppm未満(O=6%)
SO100ppm未満(O=6%)
CO 50ppm未満(O=6%)
DXN類0.1ng/Nm未満
NO x < 100 ppm (O 2 = 6%)
SO 2 less than 100 ppm (O 2 = 6%)
CO less than 50 ppm (O 2 = 6%)
DXNs less than 0.1 ng / Nm 3

本発明に係る循環流動層ボイラ装置の第1の実施形態を示すフロー図The flowchart which shows 1st Embodiment of the circulating fluidized bed boiler apparatus which concerns on this invention. 同上の形態における複数の流動層の配置例を示す平面図The top view which shows the example of arrangement | positioning of the some fluidized bed in the form same as the above 本発明に係る循環流動層ボイラ装置の第2の実施形態を示すフロー図The flowchart which shows 2nd Embodiment of the circulating fluidized bed boiler apparatus which concerns on this invention. 外部熱交換器の過熱器の腐食速度を調べた結果を示すグラフThe graph which shows the result of investigating the corrosion rate of the superheater of the external heat exchanger 廃棄物燃焼における外部熱交換器の粒子中の塩素濃度を、燃料中の塩素濃度と対比したグラフGraph comparing chlorine concentration in particles of external heat exchanger in combustion of waste with chlorine concentration in fuel 従来の循環流動層ボイラ装置のフロー図Flow diagram of conventional circulating fluidized bed boiler equipment

符号の説明Explanation of symbols

1:火炉
100:デンスベッド部
101:火炉本体
102:燃焼ガスダクト
2:第1サイクロン
3:第1流動層
303:開口部
300:仕切壁
301:粒子導入口
302:空気導入口
4:第2流動層
400:仕切壁
401:空気導入口
402:開口部
403:循環ライン
404:排出口
405:配管
406:粒子排出口
5:第3流動層
500:仕切壁
501:空気導入口
502:排出口
503:配管
504:下部開口部
505:上部開口部
6:第4流動層
601:外部熱交換器
602:空気導入口
603:排出口
604:開口部
605:ライン
7:第2サイクロン
701:循環ライン
8:対流伝熱部
800:燃焼排ガスダクト
9:バグフィルター
10:灰サイロ




DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Furnace 100: Dense bed part 101: Furnace main body 102: Combustion gas duct 2: 1st cyclone 3: 1st fluidized bed 303: Opening part 300: Partition wall 301: Particle inlet 302: Air inlet 4: Second flow Layer 400: Partition wall 401: Air introduction port 402: Opening portion 403: Circulation line 404: Discharge port 405: Pipe 406: Particle discharge port 5: Third fluidized bed 500: Partition wall 501: Air introduction port 502: Discharge port 503 : Piping 504: Lower opening 505: Upper opening 6: Fourth fluidized bed 601: External heat exchanger 602: Air inlet 603: Outlet 604: Opening 605: Line 7: Second cyclone 701: Circulation line 8 : Convection heat transfer section 800: Combustion exhaust gas duct 9: Bag filter 10: Ash silo




Claims (4)

流動層を有する火炉と、該火炉から高温の燃焼ガスを導入し該燃焼ガスに同伴して排出される粒子を捕集する第1サイクロンと、該第1サイクロンで粒子が分離された燃焼ガスを供給して熱交換により蒸気を発生させる対流伝熱部と、前記第1サイクロンで分離された粒子を導入して熱回収して前記火炉に戻す循環ラインとを備えた循環流動層ボイラ装置において、
前記循環ラインに、互いに共通する仕切壁により仕切られた空間からなる第1流動層、第2流動層、第3流動層及び第4流動層を少なくとも備えており、
前記第1流動層は、該第1流動層空間の上部に前記第1サイクロン下部から送られる粒子を導入する粒子導入口を備え、下部に流動化空気を導入する1又は2以上の空気導入口を備え、該空気導入口から供給された空気は前記粒子導入口を通って前記第1サイクロン内部に流れる構造であり、
前記第1流動層と第2流動層の仕切壁の下部に、第1流動層の粒子が該第2流動層に流入する開口部を備えており、
前記第2流動層は、該第2流動層空間の下部に流動化空気を導入する1又は2以上の空気導入口を備え、上部に粒子と流動化空気の両方を排出する開口部を備え、該開口部から排出される粒子と流動化空気は火炉に戻される構造を有しており、
前記第2流動層と前記第3流動層の仕切壁の下部に、前記第2流動層下部の粒子が前記第3流動層に流入する開口部を備えており、
前記第3流動層は、該第3流動層空間の下部に流動化空気を導入する1又は2以上の空気導入口を備え、
前記第3流動層と前記第4流動層の仕切壁の上部に前記第3流動層の粒子が前記第4流動層に流入する開口部を備えており、
前記第4流動層は、該第4流動層の層内に、ボイラの過熱器管又は蒸発管を浸漬した外部熱交換器を備えており、
該第4流動層の下部に該第4流動層内の粒子を火炉に移送するための粒子排出口を有し、且つ、流動化空気を導入する1又は2以上の空気導入口を備え、
前記第3流動層の上部に前記第3及び第4流動層の空気導入口から導入される流動化空気を排出する排出口を備えており、
該排出口は、第2サイクロンに連結されており、該第2サイクロンで分離された空気は火炉に戻される構造であることを特徴とする循環流動層ボイラ装置。
A furnace having a fluidized bed, a first cyclone that introduces high-temperature combustion gas from the furnace and collects particles discharged accompanying the combustion gas, and a combustion gas from which particles are separated by the first cyclone In a circulating fluidized bed boiler apparatus comprising: a convection heat transfer section that supplies and generates steam by heat exchange; and a circulation line that introduces particles separated by the first cyclone and recovers heat to return to the furnace,
The circulation line is provided with at least a first fluidized bed, a second fluidized bed, a third fluidized bed, and a fourth fluidized bed composed of spaces partitioned by a common partition wall;
The first fluidized bed has a particle inlet for introducing particles sent from the lower part of the first cyclone to the upper part of the first fluidized bed space, and one or more air inlets for introducing fluidized air to the lower part. The air supplied from the air introduction port flows through the particle introduction port and flows into the first cyclone,
An opening through which particles of the first fluidized bed flow into the second fluidized bed is provided below the partition walls of the first fluidized bed and the second fluidized bed;
The second fluidized bed comprises one or more air inlets for introducing fluidized air into the lower part of the second fluidized bed space, and an opening for discharging both particles and fluidized air at the upper part, The particles discharged from the opening and the fluidized air have a structure that is returned to the furnace,
An opening through which particles in the lower part of the second fluidized bed flow into the third fluidized bed is provided below the partition walls of the second fluidized bed and the third fluidized bed;
The third fluidized bed comprises one or more air inlets for introducing fluidized air into the lower part of the third fluidized bed space,
An opening for allowing particles of the third fluidized bed to flow into the fourth fluidized bed above the partition walls of the third fluidized bed and the fourth fluidized bed;
The fourth fluidized bed includes an external heat exchanger in which a superheater tube or an evaporator tube of a boiler is immersed in the layer of the fourth fluidized bed,
The lower part of the fourth fluidized bed has a particle outlet for transferring particles in the fourth fluidized bed to a furnace, and has one or more air inlets for introducing fluidized air,
An outlet for discharging fluidized air introduced from the air inlets of the third and fourth fluidized beds is provided above the third fluidized bed;
The circulating fluidized bed boiler apparatus characterized in that the discharge port is connected to a second cyclone, and the air separated by the second cyclone is returned to the furnace.
第2サイクロンで分離された灰は灰サイロに移送される構造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装置。   The circulating fluidized bed boiler apparatus according to claim 1, wherein the ash separated by the second cyclone is transferred to the ash silo. 流動層を有する火炉と、該火炉から高温の燃焼ガスを導入し該燃焼ガスに同伴して排出される粒子を捕集する第1サイクロンと、該第1サイクロンで粒子が分離された燃焼ガスを供給して熱交換により蒸気を発生させる対流伝熱部と、前記第1サイクロンで分離された粒子を導入して熱回収して前記火炉に戻す循環ラインとを備えた循環流動層ボイラ装置において、
前記循環ラインに、互いに共通する仕切壁により仕切られた空間からなる第1流動層、第2流動層、第3流動層及び第4流動層を少なくとも備えており、
前記第1流動層は、該第1流動層空間の上部に前記第1サイクロン下部から送られる粒子を導入する粒子導入口を備え、下部に流動化空気を導入する1又は2以上の空気導入口を備え、該空気導入口から供給された空気は前記粒子導入口を通って前記第1サイクロン内部に流れる構造であり、
前記第1流動層と第2流動層の仕切壁の下部に、第1流動層の粒子が該第2流動層に流入する開口部を備えており、
前記第2流動層は、該第2流動層空間の下部に流動化空気を導入する1又は2以上の空気導入口を備え、
前記第2流動層と前記第3流動層の仕切壁の下部に前記第2流動層下部の粒子が前記第3流動層に流入する下部開口部を備え、且つ上部に前記第3流動層上部の流動化空気が前記第2流動層に流入する上部開口部を備えており、
前記第3流動層は、該第3流動層空間の下部に流動化空気を導入する1又は2以上の空気導入口を備え、
前記第3流動層と前記第4流動層の仕切壁の上部に前記第3流動層の粒子が前記第4流動層に流入する開口部を備えており、
前記第4流動層は、該第4流動層の層内に、ボイラの過熱器管又は蒸発管を浸漬した外部熱交換器を備え、
該第4流動層の下部に、該第4流動層内の粒子を火炉に移送するための粒子排出口を有し、且つ、流動化空気を導入する1又は2以上の空気導入口を備え、
前記第2流動層の下部に粒子を排出する粒子排出口を備えており、該粒子排出口から排出される粒子は火炉に戻される構造であり、
前記第2流動層の上部に該第2、第3及び第4流動層内の流動化空気を排出する排出口を備えており、該排出口は、第2サイクロンに連結されており、該第2サイクロンで分離された空気は火炉に戻される構造であることを特徴とする循環流動層ボイラ装置。
A furnace having a fluidized bed, a first cyclone that introduces high-temperature combustion gas from the furnace and collects particles discharged accompanying the combustion gas, and a combustion gas from which particles are separated by the first cyclone In a circulating fluidized bed boiler apparatus comprising: a convection heat transfer section that supplies and generates steam by heat exchange; and a circulation line that introduces particles separated by the first cyclone and recovers heat to return to the furnace,
The circulation line is provided with at least a first fluidized bed, a second fluidized bed, a third fluidized bed, and a fourth fluidized bed composed of spaces partitioned by a common partition wall;
The first fluidized bed has a particle inlet for introducing particles sent from the lower part of the first cyclone to the upper part of the first fluidized bed space, and one or more air inlets for introducing fluidized air to the lower part. The air supplied from the air introduction port flows through the particle introduction port and flows into the first cyclone,
An opening through which particles of the first fluidized bed flow into the second fluidized bed is provided below the partition walls of the first fluidized bed and the second fluidized bed;
The second fluidized bed comprises one or more air inlets for introducing fluidized air into the lower part of the second fluidized bed space,
The lower part of the partition wall of the second fluidized bed and the third fluidized bed has a lower opening through which particles below the second fluidized bed flow into the third fluidized bed, and the upper part of the upper part of the third fluidized bed An upper opening through which fluidized air flows into the second fluidized bed;
The third fluidized bed comprises one or more air inlets for introducing fluidized air into the lower part of the third fluidized bed space,
An opening for allowing particles of the third fluidized bed to flow into the fourth fluidized bed above the partition walls of the third fluidized bed and the fourth fluidized bed;
The fourth fluidized bed includes an external heat exchanger in which a superheater tube or an evaporator tube of a boiler is immersed in the layer of the fourth fluidized bed,
The lower part of the fourth fluidized bed has a particle outlet for transferring the particles in the fourth fluidized bed to a furnace, and has one or more air inlets for introducing fluidized air,
A particle discharge port for discharging particles at the bottom of the second fluidized bed, and the particles discharged from the particle discharge port are returned to the furnace;
The second fluidized bed is provided with a discharge port for discharging the fluidized air in the second, third and fourth fluidized beds, and the discharge port is connected to a second cyclone, A circulating fluidized bed boiler apparatus characterized in that air separated by two cyclones is returned to the furnace.
第2サイクロンで分離された灰は灰サイロに移送される構造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装置。




The circulating fluidized bed boiler apparatus according to claim 3, wherein the ash separated by the second cyclone is transferred to the ash silo.




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