JP2008241078A - Clinker inhibiting method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は廃棄物焼却プラントにおけるクリンカー抑制方法に係り、特に廃棄物焼却プラントの熱交換部(廃熱ボイラ、スーパーヒーター、空気予熱器)等の煙道水管及び炉壁伝熱面におけるクリンカーの付着を抑制して、当該熱交換部等における腐食や閉塞、伝熱阻害を抑制する方法に関するものである。 The present invention relates to a clinker suppression method in a waste incineration plant, and in particular, clinker adhesion on flue water pipes and furnace wall heat transfer surfaces of heat exchange parts (waste heat boiler, super heater, air preheater) of the waste incineration plant. This is related to a method of suppressing corrosion, blockage, and heat transfer inhibition in the heat exchange section.
廃棄物焼却プラントの排ガスライン、特に、これらの熱交換部(廃熱ボイラ、スーパーヒーター、空気予熱器)においては、排ガス中の成分に由来する付着物が付着、成長して堆積することにより、様々な障害をもたらす。 In the exhaust gas line of the waste incineration plant, especially in these heat exchange parts (waste heat boiler, super heater, air preheater), the deposits derived from the components in the exhaust gas adhere, grow and accumulate, It causes various obstacles.
この付着現象は、廃棄物由来の成分と燃焼助剤の成分などが反応して周辺温度よりも融点の低い化合物が生成し、この化合物が溶融してボイラや配管の内壁に溶着し、これが成長することによるものであり、この付着物により、熱交換部の伝熱阻害(熱交換効率低下)、配管腐食、配管閉塞といった、安定運転を阻害する種々の障害を引き起こす。このうち、熱交換部の付着物は、主に排ガス中のSOx、特にSO2が酸化されてSO3、SO4になることにより、融点900℃付近の硫酸系化合物(芒硝など)が熱交換部で溶融して溶着することによるものと考えられる。 This adhesion phenomenon is caused by the reaction of waste-derived components and combustion aid components to produce a compound with a melting point lower than the ambient temperature, which melts and adheres to the inner walls of boilers and piping. This deposit causes various obstacles that hinder stable operation, such as heat transfer inhibition (decrease in heat exchange efficiency), pipe corrosion, and pipe blockage. Of these, deposits of the heat exchange unit is mainly SO x in the exhaust gas, in particular by the SO 2 is oxidized to SO 3, SO 4, sulfuric acid compounds in the vicinity of the melting point 900 ° C. (such as Glauber's salt) is thermally This is considered to be due to melting and welding at the exchange part.
この問題に対して、従来、廃棄物焼却施設などでは、定期的に運転を停止して、ボイラ内などに作業員が入って付着物を剥離除去する清掃作業を行っている。しかし、この作業には多大な労力と時間を要する上に、運転を停止することによる熱回収効率の低下の問題もあり、また、このような清掃を行っても、経時による配管腐食を防止し得ない場合もあった。 Conventionally, in order to solve this problem, waste incineration facilities or the like regularly stop the operation and perform a cleaning operation in which an operator enters a boiler or the like to peel off and remove the deposits. However, this work requires a lot of labor and time, and there is also a problem of a decrease in heat recovery efficiency due to stopping the operation, and even if such cleaning is performed, pipe corrosion over time is prevented. In some cases, it was not possible.
このような障害を引き起こす付着物を抑制する方法として、特願2005−208734号には、マグネシウム、鉄ないしケイ素を含む排ガス処理剤を、煙道、ボイラ、空気予熱器、減温塔又は空気加熱器に注入することが開示されている。
本発明は、廃棄物焼却プラントの排ガス煙道内の煙道水管及び炉壁伝熱面の両方を備えた箇所において、該煙道水管の伝熱面及び該炉壁伝熱面にクリンカー抑制剤を適切に噴霧し、クリンカーの付着又は堆積を抑止する方法を提供することを目的とする。 The present invention provides a clinker inhibitor on the heat transfer surface of the flue water pipe and the heat transfer surface of the furnace wall at a location provided with both the flue water pipe and the furnace wall heat transfer surface in the exhaust gas flue of the waste incineration plant. It aims at providing the method of spraying appropriately and suppressing adhesion or accumulation of clinker.
請求項1のクリンカー抑制方法は、廃棄物焼却プラントが排ガス煙道内に煙道水管及び炉壁伝熱面の両方を備えており、該煙道水管の伝熱面及び該炉壁伝熱面に対してクリンカー抑制剤を移送媒体によって噴霧口から噴霧してクリンカーの付着又は堆積を防止するクリンカー抑制方法であって、該クリンカー抑制剤を該噴霧口から噴霧する際に、強吹込みと弱吹込みとに移送媒体の該噴霧口からの噴出流速を切り替えることにより、該煙道水管の伝熱面及び該炉壁伝熱面の両方へのクリンカーの付着を防止することを特徴とする。
In the clinker suppression method of
請求項2のクリンカー抑制方法は、請求項1において、前記クリンカー抑制剤が粉末であり、前記噴霧口での前記移送媒体の噴出流速が、強吹込みの場合は15m/s以上40m/s以下であり、弱吹込みの場合は5m/s以上15m/s未満であることを特徴とする。
The clinker suppression method according to
請求項3のクリンカー抑制方法は、廃棄物焼却プラントが排ガス煙道内に煙道水管及び炉壁伝熱面の両方を備えており、該煙道水管の伝熱面及び該炉壁伝熱面に対してクリンカー抑制剤を移送媒体によって噴霧口から噴霧してクリンカーの付着又は堆積を防止するクリンカー抑制方法であって、該噴霧口が複数設けられており、該噴霧口は、該移送媒体の吹出流速が速い強吹込用噴霧口と、該移送媒体の吹出流速が遅い弱吹込用噴霧口を有しており、該強吹込用噴霧口及び弱吹込用噴霧口の両方から同時に又は相互に切り替えて該クリンカー抑制剤を噴霧することにより、該煙道水管の伝熱面及び該炉壁伝熱面の両方へのクリンカーの付着又は堆積を防止することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, the waste incineration plant includes both the flue water pipe and the furnace wall heat transfer surface in the flue gas flue, and the heat transfer surface of the flue water pipe and the heat transfer surface of the furnace wall are provided. On the other hand, a clinker suppression method for preventing clinker adhesion or deposition by spraying a clinker inhibitor from a spray port with a transfer medium, the spray port being provided with a plurality of spray ports, It has a strong blowing spray port with a high flow rate and a weak blowing spray port with a slow blowing flow rate of the transfer medium, and can be switched simultaneously or mutually from both the strong blowing spray port and the weak blowing spray port. By spraying the clinker inhibitor, adhesion or deposition of the clinker on both the heat transfer surface of the flue water pipe and the heat transfer surface of the furnace wall is prevented.
請求項4のクリンカー抑制方法は、請求項3において、前記クリンカー抑制剤が粉末であり、前記強吹込用噴霧口からの移送媒体の噴出流速が15m/s以上40m/s以下であり、前記弱吹込用噴霧口からの移送媒体の噴出流速が5m/s以上15m/s未満であることを特徴とする。
The clinker suppression method according to claim 4 is the clinker suppression method according to
請求項5のクリンカー抑制方法は、請求項1ないし4のいずれか1項において、前記クリンカー抑制剤が、Mg、Si、CaまたはAlの化合物を含む粉体あるいは該粉体を2種以上含む混合粉体であることを特徴とする。
The clinker suppressing method according to
請求項1〜5の各発明によれば、クリンカー抑制剤を排ガス煙道内の煙道水管及び炉壁伝熱面の両方に噴霧することができる。これにより、煙道水管及び炉壁伝熱面の両方において、クリンカーの付着を効果的に抑制することができる。即ち、灰分等の排ガス中成分を改質することによる化学的付着防止効果や、排ガス処理剤の脱ガス作用などによる物理的剥離効果、特に、硫黄酸化物系成分の改質による付着性の低減、融点上昇による溶着性低減、付着層の気孔率増加による脆性(剥離性)の向上等の複合的な効果で、廃棄物焼却プラントにおける排ガス中成分に由来する付着物が煙道水管及び炉壁伝熱面の両方に付着することを効果的に低減することが可能となる。この結果、煙道水管の伝熱面及び炉壁伝熱面における伝熱阻害や基材腐食の抑制、及びクリンカーの付着によるプラント内の閉塞防止を図ることができ、長期に亘り、安定した運転を維持することが可能となる。 According to each invention of Claims 1-5, a clinker inhibitor can be sprayed to both the flue water pipe in an exhaust gas flue, and a furnace wall heat-transfer surface. Thereby, adhesion of clinker can be effectively suppressed in both the flue water pipe and the furnace wall heat transfer surface. That is, chemical adhesion prevention effect by modifying components in exhaust gas such as ash, physical peeling effect by degassing action of exhaust gas treatment agent, especially adhesion reduction by modifying sulfur oxide components The combined effects of reducing weldability due to melting point increase and improving brittleness (peelability) due to increased porosity of the adhering layer, make the deposits derived from exhaust gas components in waste incineration plants flue water pipes and furnace walls It is possible to effectively reduce adhesion to both of the heat transfer surfaces. As a result, it is possible to suppress heat transfer on the heat transfer surface of the flue water pipe and the heat transfer surface of the furnace wall, to suppress corrosion of the base material, and to prevent blockage in the plant due to clinker adhesion, and stable operation over a long period of time. Can be maintained.
請求項2の通り、クリンカー抑制剤を粉末とし、噴霧口での前記移送媒体の流速を、強吹込みの場合は15m/s以上40m/s以下とし、弱吹込みの場合は5m/s以上15m/s未満とすることにより、煙道水管及び炉壁伝熱面へのクリンカー付着を十分に防止することができる。
As in
請求項3の通り、クリンカー抑制剤の移送媒体の流速が速い強吹込用噴霧口と、クリンカー抑制剤の移送媒体の流速が遅い弱吹込用噴霧口を設けた場合には、請求項4の通り、強吹込用噴霧口からの移送媒体の噴出流速を15m/s以上40m/s以下とし、弱吹込用噴霧口からの移送媒体の噴出流速を5m/s以上15m/s未満とすることが好ましい。
As described in
本発明において、クリンカー抑制剤は、Mg、Si、CaまたはAlの化合物を含む粉体あるいは該粉体を2種以上含む混合粉体であることが好ましい。 In the present invention, the clinker inhibitor is preferably a powder containing a compound of Mg, Si, Ca or Al or a mixed powder containing two or more of the powders.
本発明においては、事前調査においてクリンカーの付着箇所を確認してクリンカーの付着が著しい部分にクリンカー抑制剤を添加するのが好ましい。 In the present invention, it is preferable to confirm the clinker adhesion site in a preliminary survey and add a clinker inhibitor to a portion where clinker adhesion is remarkable.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第1図は廃棄物処理プラントにおける排ガス煙道の一部の模式的な内部透視側面図、第2図は第1図のII−II線に沿う断面図、第3図は第1図のIII部分の拡大断面図である。 FIG. 1 is a schematic internal perspective side view of a part of an exhaust gas flue in a waste treatment plant, FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG. 1, and FIG. 3 is III in FIG. It is an expanded sectional view of a part.
二次燃焼室1の下流側に廃熱ボイラ2が連なっている。図示は省略するが、この二次燃焼室1の上流側は焼却炉に連なり、廃熱ボイラ2の下流側は煙道や電気集塵機などの各種装置を介して煙突に連なっている。
A
該廃熱ボイラ2内の中央には、複数本の水管が配列されてなる煙道水管群3が設置されている。また、該廃熱ボイラ2の内壁面に沿って複数本の水管(図示略)が配列され、該水管によって炉壁伝熱面が形成されている。
In the center of the
二次燃焼室1の下流側に、噴霧ノズル4A〜4Cが設置されている。
Spray nozzles 4 </ b> A to 4 </ b> C are installed on the downstream side of the
第3図に示す通り、二次燃焼室1の壁面に設けられたノズル設置口にスリーブ管5が設置され、該スリーブ管5の基端側のフランジ部に噴霧ノズル4Cのフランジ部が締結されている。噴霧ノズル4A〜4Cの先端は、斜めにカットされている。該噴霧ノズル4A〜4Cは、その先端の開口(噴霧口)4sが二次燃焼室1の下流側を向くようにして設置されている。その他の噴霧ノズル4A,4Bも同様にして設置されている。該噴霧ノズル4A〜4Cは、図示しないクリンカー抑制剤供給装置に接続されている。
As shown in FIG. 3, the
なお、これら噴霧ノズル4A〜4Cの設置位置は、廃棄物焼却プラントの事前の開放点検によるクリンカー付着箇所の目視確認結果や、廃棄物焼却プラントの運転データ、特に排ガスの流速、圧力、温度等に基づいて特定される。
The installation positions of the
廃棄物焼却プラントにおいては、廃棄物由来の成分と燃焼助剤の成分などが反応して融点の低い化合物が生成し、この溶融した化合物が廃熱ボイラ2の炉壁伝熱面や煙道水管群3に溶着し、冷却されることにより、炉壁伝熱面や煙道水管群3にクリンカーが付着する。このため、本実施の形態では、二次燃焼室1のうち廃熱ボイラ2の直近の箇所に噴霧ノズル4A〜Cを設置する。
In a waste incineration plant, a component derived from waste and a combustion aid component react to form a compound having a low melting point, and this molten compound is used as a furnace wall heat transfer surface of a
上記の通り、これら噴霧ノズル4A〜4Cは、二次燃焼室1の壁面にノズル設置口を加工して取り付けられる。ただし、ノズル設置口に代用可能な部材、点検用のフランジ等が設けられている場合には、特に加工の必要はない。
As described above, the spray nozzles 4 </ b> A to 4 </ b> C are attached to the wall surface of the
本発明で用いるクリンカー抑制剤としては、Mg、Si、Ca、Al等の化合物が挙げられる。 Examples of the clinker inhibitor used in the present invention include compounds such as Mg, Si, Ca, and Al.
このうち、Mg系クリンカー抑制剤としてはMgCO3、Mg(CH3COO)2、Mg(OH)2、MgO等が、Si素系クリンカー抑制剤としてはSiO2等が、Ca系クリンカー抑制剤としては、CaO、Ca(OH)2、CaCO3、CaMg(CO3)2等が、Al系クリンカー抑制剤としては、Al2O3等が挙げられる。 Among these, MgCO 3 , Mg (CH 3 COO) 2 , Mg (OH) 2 , MgO, etc. as Mg-based clinker inhibitors, SiO 2 etc. as Si-based clinker inhibitors as Ca-based clinker inhibitors Are CaO, Ca (OH) 2 , CaCO 3 , CaMg (CO 3 ) 2 and the like, and Al-based clinker inhibitor includes Al 2 O 3 and the like.
これらの有効成分のクリンカー抑制効果は次の通りである。 The clinker suppressing effect of these active ingredients is as follows.
上記クリンカー抑制剤は物理的な剥離作用で付着物を抑制する。即ち、MgCO3、Mg(CH3COO)2、Mg(OH)2、Ca(OH)2、CaCO3、CaMg(CO3)2は各々500℃付近、300℃付近、400℃付近、600℃付近、700℃付近、850℃付近で熱により分解し、MgCO3、Mg(CH3COO)2、CaCO3、CaMg(CO3)2等においては、徐々にCO2ガスを放出し、Mg(OH)2、Ca(OH)2においては、徐々に水分を放出して融点の高いMgO、CaOを生成する。その際の脱ガスエネルギーにより付着物を剥離させることができる。また、間欠多量注入することで、付着物をこれらの薬剤が覆った状態で脱ガス反応することにより、気孔率が高く、非溶着性の脆弱な層が形成され、この脆弱な層が、更にこの上に形成された付着物と共に、剥離されることで、付着物の抑制効果が得られる。また、CaO、MgO、SiO2、Al2O3は、元来融点が高く、溶着しないものであるため、これらの薬剤により剥離し易い脆弱な層を形成することにより、上記と同様な剥離作用が得られる。 The clinker inhibitor suppresses deposits by a physical peeling action. That is, MgCO 3 , Mg (CH 3 COO) 2 , Mg (OH) 2 , Ca (OH) 2 , CaCO 3 , CaMg (CO 3 ) 2 are around 500 ° C., 300 ° C., 400 ° C., 600 ° C., respectively. In the vicinity of 700 ° C. and 850 ° C., it decomposes by heat, and in MgCO 3 , Mg (CH 3 COO) 2 , CaCO 3 , CaMg (CO 3 ) 2, etc., CO 2 gas is gradually released and Mg ( In (OH) 2 and Ca (OH) 2 , moisture is gradually released to produce MgO and CaO having a high melting point. Deposits can be peeled off by the degassing energy at that time. In addition, by intermittently injecting a large amount, a degassing reaction is performed in a state where the deposits are covered with these drugs, thereby forming a highly porous and non-weldable fragile layer. By being peeled off together with the deposit formed thereon, the deposit suppression effect can be obtained. Further, since CaO, MgO, SiO 2 , and Al 2 O 3 originally have a high melting point and do not weld, by forming a fragile layer that is easily peeled off by these chemicals, the same peeling action as described above is achieved. Is obtained.
これらのクリンカー抑制剤は1種を単独で用いても良く、2種以上を混合して、或いは混合せずに別々に用いても良い。用いるクリンカー抑制剤は、排ガスの性状(温度、酸素濃度、硫黄濃度等)に応じて適宜選択することができる。添加箇所の温度でいえば、添加効果を有効に得る上で、表1に示すように選択することが好ましい。 One of these clinker inhibitors may be used alone, or two or more thereof may be mixed or used separately without mixing. The clinker inhibitor to be used can be appropriately selected according to the properties (temperature, oxygen concentration, sulfur concentration, etc.) of the exhaust gas. Speaking of the temperature of the addition site, it is preferable to select as shown in Table 1 in order to effectively obtain the addition effect.
クリンカー抑制剤の形態としては特に制限はなく、固体、例えば粒径5〜10000nm程度の粉末であっても良く、また、水等の媒体に5〜60重量%程度の濃度に溶解又は分散させた水溶液、又は分散液であっても良い。 The form of the clinker inhibitor is not particularly limited, and may be a solid, for example, a powder having a particle diameter of about 5 to 10,000 nm, or dissolved or dispersed in a medium such as water to a concentration of about 5 to 60% by weight. It may be an aqueous solution or a dispersion.
クリンカー抑制剤の注入方法にも特に制限はなく、例えば、粉末状のクリンカー抑制剤は、コンプレッサー、ブロアなどで圧送するか、或いは既設の冷却用空気、助燃用空気を用いる場合においてもコンプレッサー、ブロアなどで冷却用空気、助燃用空気配管やスートブローのラインにライン注入する方法を採用することができる。 There is no particular limitation on the method of injecting the clinker inhibitor. For example, the powdered clinker inhibitor may be pumped by a compressor, a blower or the like, or the compressor, blower may be used even when existing cooling air or auxiliary combustion air is used. For example, it is possible to adopt a method of injecting the air into the cooling air, auxiliary air piping or soot blow line.
クリンカー抑制剤の添加量としては、廃棄物焼却プラントで焼却するごみや焼却燃料に対してクリンカー抑制剤を0.001〜10wt%、あるいはクリンカー付着物に対してクリンカー抑制剤を0.01〜200wt%添加することが好ましい。特に、クリンカー抑制剤を0.1〜200kg/hrにて添加することが好ましい。なお、分散性を高めるために、噴霧ノズルとしてディスパージョンノズルを用いてもよい。 The amount of the clinker inhibitor added is 0.001 to 10 wt% of the clinker inhibitor with respect to the waste and incineration fuel incinerated at the waste incineration plant, or 0.01 to 200 wt% of the clinker inhibitor with respect to the clinker deposit. % Addition is preferable. In particular, it is preferable to add a clinker inhibitor at 0.1 to 200 kg / hr. In addition, in order to improve dispersibility, you may use a dispersion nozzle as a spray nozzle.
また、液状のクリンカー抑制剤の場合、噴霧ノズルは、液状のクリンカー抑制剤を均一に噴霧して注入することができるものであれば良く、特に制限はないが、好ましくは、噴霧液径2〜500μm、噴霧流量100〜1000L/hr、噴霧圧力0.1〜5.0MPa程度で均一に添加することができる仕様の噴霧ノズルが用いられる。 In the case of a liquid clinker inhibitor, the spray nozzle is not particularly limited as long as it can uniformly spray and inject the liquid clinker inhibitor, but preferably the spray liquid diameter is 2 to 2. A spray nozzle having a specification that can be uniformly added at 500 μm, a spray flow rate of 100 to 1000 L / hr, and a spray pressure of about 0.1 to 5.0 MPa is used.
次に、かかる構成の排ガス煙道においてクリンカー付着を抑制する方法を説明する。 Next, a method for suppressing clinker adhesion in an exhaust gas flue having such a configuration will be described.
先ず、廃棄物焼却プラントの運転を開始する。この廃棄物焼却プラントの運転条件には特に制限はなく、例えば煙道圧−1mmH2O〜−30mmH2O、排ガス流速1m/s〜10m/s、好ましくは、煙道圧−3mmH2O〜−10mmH2O、排ガス流速2m/s〜5m/sの煙道内排ガス条件で運転を実施する。 First, the operation of the waste incineration plant is started. There are no particular restrictions on the operating conditions of this waste incineration plant. For example, flue pressure -1 mmH 2 O to -30 mmH 2 O, exhaust gas flow rate 1 m / s to 10 m / s, preferably flue pressure -3 mmH 2 O to The operation is performed under flue gas exhaust gas conditions of −10 mmH 2 O and exhaust gas flow velocity of 2 m / s to 5 m / s.
また、図示しないクリンカー抑制剤供給装置の運転を開始し、クリンカー抑制剤を該クリンカー抑制剤の移送媒体と共に噴霧ノズル4A〜4Cの開口(噴霧口)4sから噴霧する。このクリンカー抑制剤供給装置の運転は、通常、廃棄物焼却プラントを立ち上げた後、炉内の運転が安定した段階で開始される。
Moreover, the operation | movement of the clinker inhibitor supply apparatus which is not shown in figure is started, and a clinker inhibitor is sprayed from the opening (spray port) 4s of
このクリンカー抑制剤を移送媒体と共に噴霧する際に、強吹込みと弱吹込みとにクリンカー抑制剤の移送媒体の流速を切り替える。 When spraying the clinker inhibitor together with the transfer medium, the flow rate of the clinker inhibitor transfer medium is switched between strong blowing and weak blowing.
強吹込みのときには、クリンカー抑制剤は二次燃焼室1の中央側まで流入し、二次燃焼室1から廃熱ボイラ2に向って流れる排ガスに流されて煙道水管群3を構成する水管の外周面に添加される。
At the time of strong injection, the clinker inhibitor flows into the center side of the
弱吹込みのときには、クリンカー抑制剤は、排ガスの流れによって二次燃焼室1の壁面に沿って流されて廃熱ボイラ2の煙道伝熱面に達し、該煙道伝熱面に添加される。
At the time of weak injection, the clinker inhibitor is caused to flow along the wall surface of the
該噴霧ノズル4A〜4Cから流出するクリンカー抑制剤及びその移送媒体の流速は、強吹込みの場合は15m/s以上40m/s以下、弱吹込みの場合は5m/s以上15m/s未満であることが好ましい。
The flow rate of the clinker inhibitor flowing out of the
クリンカー抑制剤の添加方法としては、設備稼働中に間欠注入、連続注入又は一定量連続注入しながら、ある頻度で煙道水管群及び炉壁伝熱面に対して間欠多量注入しても良い。クリンカー抑制剤が粉末及び液体薬剤のいずれの場合であっても、原液注入及びライン注入の両方を行うことが可能である。クリンカー抑制剤の添加時間の目安は、数分〜数時間/回で1日1回以上の間欠注入もしくは所定量連続注入とする。 As a method for adding the clinker inhibitor, intermittent mass injection may be performed to the flue water tube group and the furnace wall heat transfer surface at a certain frequency while intermittent injection, continuous injection, or constant amount continuous injection is performed during operation of the facility. Whether the clinker inhibitor is a powder or a liquid drug, both the stock solution injection and the line injection can be performed. As a guideline for the addition time of the clinker inhibitor, intermittent injection or continuous injection of a predetermined amount is performed once a day at several minutes to several hours / time.
このようにして、クリンカー抑制剤が煙道水管群3及び炉壁伝熱面の両方に添加される。これにより、煙道水管群3及び炉壁伝熱面へのクリンカーの付着を効果的に抑制することが可能となる。この結果、廃熱ボイラ2内の閉塞が防止され、煙道水管群3や炉壁伝熱面における伝熱阻害や腐食が抑制され、その結果、長期にわたって安定した運転を維持することが可能となる。
In this way, the clinker inhibitor is added to both the flue
上記実施の形態では噴霧ノズル4A〜4Cを強吹込みと弱吹込みの両方に使用したが、第4〜6図の通り、これら噴霧ノズル4A〜4Cを強吹込み用噴霧ノズルとして使用し、弱吹込み用噴霧ノズル4D〜4Fを別途設けてもよい。
In the above embodiment, the
この場合、弱吹込み用噴霧ノズル4D〜4Fを第3図に示すように、先端4sを、ガス流れ方向下流側を指向するように斜めにカットした形状とすることにより、クリンカー抑制剤が該開口4cから壁面に沿って流れ、廃熱ボイラ2の炉壁伝熱面に添加され易くなる。
In this case, as shown in FIG. 3, the
なお、強吹込み用噴霧ノズル4A〜4Cは先端が管軸方向と垂直になっているものを使用することが好ましい。この場合、クリンカー抑制剤が、廃熱ボイラ2の中央側に配置された煙道水管群3に添加され易くなる。
In addition, it is preferable to use the
なお、第4図は第1図において、噴霧ノズルの設置箇所を増設した状態を示す模式的な内部透視側面図、第5図は第4図のV−V線に沿う断面図、第6図は第4図のVI−VI線に沿う断面図である。 4 is a schematic internal perspective side view showing a state where the installation positions of the spray nozzles are increased in FIG. 1, FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line V-V in FIG. 4, and FIG. These are sectional drawings which follow the VI-VI line of FIG.
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples.
<廃棄物焼却プラントの概要>
廃棄物焼却プラントとしては、焼却炉の下流側に、廃熱ボイラ(自然循環式ボイラ)、ガス冷却設備及びバグフィルタを備えており、焼却能力が150t/日のものを使用した。また、廃熱ボイラを通過する排ガスの温度は800〜900℃である。
<Outline of waste incineration plant>
As the waste incineration plant, a waste heat boiler (natural circulation boiler), a gas cooling facility, and a bag filter are provided on the downstream side of the incinerator, and the incineration capacity is 150 t / day. Moreover, the temperature of the exhaust gas which passes a waste-heat boiler is 800-900 degreeC.
<事前調査>
予め廃棄物焼却プラントを運転し、その後廃熱ボイラ内における付着物の付着状況の調査を行った。また、付着物を剥ぎ取り、X線回折法によって付着物の組成を分析した。その結果を表2に示す。分析の結果、付着物はNa2SO4が主体のクリンカーであった。
<Preliminary survey>
The waste incineration plant was operated in advance, and then the state of deposits in the waste heat boiler was investigated. Further, the deposit was peeled off, and the composition of the deposit was analyzed by X-ray diffraction. The results are shown in Table 2. As a result of the analysis, the deposit was a clinker mainly composed of Na 2 SO 4 .
また、このクリンカーは、廃熱ボイラの炉壁伝熱面及び煙道水管群を構成する配管の外面を覆うように付着していた。この事前調査の結果に基き、第4〜6図に示す位置に、噴霧ノズル4A〜4Fを設置した。
In addition, the clinker was attached so as to cover the furnace wall heat transfer surface of the waste heat boiler and the outer surface of the pipe constituting the flue water pipe group. Based on the results of this preliminary investigation,
なお、噴霧ノズル4D〜4Fとしては、第3図の通り、その先端4sが、ガス流れ方向下流側を指向するように斜めにカットされたもの(第3図のノズル)を用いた。また、噴霧ノズル4A〜4Cとしては、その先端が管軸方向と垂直になっているもの(通常のノズル)を用いた。
In addition, as the
比較例1
クリンカー抑制剤を添加することなく、廃棄物焼却プラントの運転を行った。
Comparative Example 1
The waste incineration plant was operated without the addition of clinker inhibitors.
比較例2
以下の要領でクリンカー抑制剤を添加しながら、廃棄物焼却プラントの運転を行った。
Comparative Example 2
The waste incineration plant was operated while adding the clinker inhibitor as follows.
クリンカー抑制剤:4MgCO3・Mg(OH)2・4H2O
使用する噴霧ノズル:噴霧ノズル4A〜4C(通常のノズル)
クリンカー抑制剤添加量:10kg/hr×1.0hr/回×4回/日
×各噴霧ノズル
ブロア空気流速:22m/s(強吹込み)
Clinker inhibitor: 4MgCO 3 .Mg (OH) 2 .4H 2 O
Spray nozzles used:
Clinker inhibitor addition amount: 10 kg / hr × 1.0 hr / time × 4 times / day
× Each spray nozzle Blower air flow rate: 22m / s (strong blow)
比較例3
ブロア空気流速を10m/s(弱吹込み)としたことの他は比較例2と同様にして、廃棄物焼却プラントの運転を行った。
Comparative Example 3
The waste incineration plant was operated in the same manner as in Comparative Example 2 except that the blower air flow rate was 10 m / s (weak blowing).
実施例1
比較例2では、運転を開始して10〜15日経過後から、蒸気発生量の低下及び廃熱ボイラ出口温度の上昇が見られた。
Example 1
In Comparative Example 2, a decrease in the amount of steam generated and an increase in the waste heat boiler outlet temperature were observed 10 to 15 days after the start of operation.
そこで、実施例1では、運転を開始してから9日目までは比較例2(強吹込み)と同様にして廃棄物焼却プラントの運転を行い、10日目からは比較例3(弱吹込み)と同様にして廃棄物焼却プラントの運転を行った。 Therefore, in Example 1, the operation of the waste incineration plant was performed in the same manner as in Comparative Example 2 (strong blowing) until the ninth day after the start of operation, and Comparative Example 3 (weak blowing) from the tenth day. The waste incineration plant was operated in the same manner as above.
実施例2
比較例3では、運転を開始して10〜20日経過後から、蒸気発生量の低下及び廃熱ボイラ出口温度の上昇が見られた。
Example 2
In Comparative Example 3, the steam generation amount decreased and the waste heat boiler outlet temperature increased after 10 to 20 days had elapsed since the operation was started.
そこで、実施例2では、運転を開始してから9日目までは比較例3(弱吹込み)と同様にして廃棄物焼却プラントの運転を行い、10日目からは比較例2(強吹込み)と同様にして廃棄物焼却プラントの運転を行った。 Therefore, in Example 2, the operation of the waste incineration plant is performed in the same manner as in Comparative Example 3 (weak blowing) until the ninth day from the start of operation, and Comparative Example 2 (strong blowing) from the tenth day. The waste incineration plant was operated in the same manner as above.
実施例3
実施例1では、ブロア流速が10m/s(弱吹込み)及び22m/s(強吹込み)のいずれのときにあっても噴霧ノズル4A〜4C(通常のノズル)を用いたが、実施例3では、ブロア流速が10m/s(弱吹込み)のときに噴霧ノズル4D〜4F(第3図のノズル)を用いた。このことの他は実施例1と同様にして、廃棄物焼却プラントの運転を行った。
Example 3
In Example 1,
即ち、運転を開始してから9日目までは、比較例2(強吹込み)と同様にして廃棄物焼却プラントの運転を行った。 That is, the operation of the waste incineration plant was performed in the same manner as in Comparative Example 2 (strong blow) from the start of operation until the ninth day.
また、10日目からは、以下の要領でクリンカー抑制剤を添加しながら、廃棄物焼却プラントの運転を行った。 From the 10th day, the waste incineration plant was operated while adding the clinker inhibitor as follows.
クリンカー抑制剤:4MgCO3・Mg(OH)2・4H2O
使用する噴霧ノズル:噴霧ノズル4D〜4F(第3図のノズル)
クリンカー抑制剤添加量:10kg/hr×1.0hr/回×4回/日
×各噴霧ノズル
ブロア空気流速:10m/s(弱吹込み)
Clinker inhibitor: 4MgCO 3 .Mg (OH) 2 .4H 2 O
Spray nozzles used:
Clinker inhibitor addition amount: 10 kg / hr × 1.0 hr / time × 4 times / day
× Each spray nozzle Blower air flow rate: 10m / s (weak blow)
実施例4
実施例2では、ブロア流速が10m/s(弱吹込み)及び22m/s(強吹込み)のいずれのときにあっても噴霧ノズル4A〜4C(通常のノズル)を用いたが、実施例4では、ブロア流速が10m/s(弱吹込み)のときに噴霧ノズル4D〜4F(第3図のノズル)を用いた。このことの他は実施例2と同様にして、廃棄物焼却プラントの運転を行った。
Example 4
In Example 2,
即ち、運転を開始してから9日目までは、以下の要領でクリンカー抑制剤を添加しながら、廃棄物焼却プラントの運転を行った。 That is, from the start of operation until the ninth day, the waste incineration plant was operated while adding the clinker inhibitor in the following manner.
クリンカー抑制剤:4MgCO3・Mg(OH)2・4H2O
使用する噴霧ノズル:噴霧ノズル4D〜4F(第3図のノズル)
クリンカー抑制剤添加量:10kg/hr×1.0hr/回×4回/日
×各噴霧ノズル
ブロア空気流速:10m/s(弱吹込み)
Clinker inhibitor: 4MgCO 3 .Mg (OH) 2 .4H 2 O
Spray nozzles used:
Clinker inhibitor addition amount: 10 kg / hr × 1.0 hr / time × 4 times / day
× Each spray nozzle Blower air flow rate: 10m / s (weak blow)
また、10日目からは、比較例2(強吹込み)と同様にして廃棄物焼却プラントの運転を行った。 Also, from the 10th day, the waste incineration plant was operated in the same manner as in Comparative Example 2 (strong blow).
なお、比較例1〜3及び実施例1〜4の実験条件(ノズルの種類及びブロア空気流速)を表3に示す。 Table 3 shows experimental conditions (nozzle type and blower air flow rate) of Comparative Examples 1 to 3 and Examples 1 to 4.
<廃熱ボイラの蒸気発生量及びボイラ出口排ガス温度の推移>
比較例1〜3及び実施例1〜4において、廃熱ボイラによる蒸気発生量の推移を第7図〜第10図の(a)に示し、廃熱ボイラの出口における排ガス温度の推移を第7図〜第10図の(b)に示す。
<Changes in steam generation amount of waste heat boiler and exhaust gas temperature at boiler outlet>
In Comparative Examples 1 to 3 and Examples 1 to 4, the transition of the amount of steam generated by the waste heat boiler is shown in FIG. 7 to FIG. 10 (a), and the transition of the exhaust gas temperature at the outlet of the waste heat boiler is the seventh. This is shown in FIG.
また、比較例1〜3及び実施例1〜4において、ボイラ出口排ガス温度が520℃以上となるまで連続運転することとした場合における連続運転が可能な日数は以下の通りであった。このように、実施例1〜4によると、連続運転期間を延長することができた。 In Comparative Examples 1 to 3 and Examples 1 to 4, the number of days in which continuous operation was possible when continuous operation was performed until the boiler outlet exhaust gas temperature reached 520 ° C. or higher was as follows. Thus, according to Examples 1 to 4, the continuous operation period could be extended.
比較例1:26日
比較例2:30日
比較例3:26日
実施例1:41日
実施例2:45日
実施例3:40日
実施例4:42日
Comparative Example 1: 26 days Comparative Example 2: 30 days Comparative Example 3: 26 days Example 1: 41 days Example 2: 45 days Example 3: 40 days Example 4: 42 days
<開放点検>
また、上記連続運転期間経過後に、廃棄物焼却プラントを停止して廃熱ボイラの開放点検を行い、廃熱ボイラの炉壁伝熱面と煙道水管群におけるクリンカーの付着状況の外観確認を行った。その結果を表4に示す。
<Open inspection>
In addition, after the above continuous operation period has elapsed, the waste incineration plant is stopped, the waste heat boiler is inspected for openness, and the appearance of the clinker adhesion on the furnace wall heat transfer surface of the waste heat boiler and the flue water pipe group is confirmed. It was. The results are shown in Table 4.
比較例2では、煙道水管群へのクリンカー付着は抑制されたが、炉壁伝熱面に軟質ではあるが多量のクリンカーの付着が見られた。このことから、蒸気発生量の低下は炉壁伝熱面における伝熱管の熱交換不良が原因であると推定される。 In Comparative Example 2, clinker adhesion to the flue water tube group was suppressed, but a large amount of clinker adhesion was seen on the furnace wall heat transfer surface. From this, it is presumed that the decrease in the amount of generated steam is caused by the heat exchange failure of the heat transfer tubes at the furnace wall heat transfer surface.
一方、比較例3では、炉壁伝熱面へのクリンカー付着は抑制されたが、煙道水管群に軟質ではあるが多量のクリンカーの付着が見られた。このことから、蒸気発生量の低下は煙道水管群における伝熱管の熱交換不良が原因であると推定される。 On the other hand, in Comparative Example 3, clinker adhesion to the furnace wall heat transfer surface was suppressed, but a large amount of clinker adhesion was observed in the flue water tube group. From this, it is estimated that the decrease in the amount of steam generated is due to the heat exchange failure of the heat transfer tubes in the flue water tube group.
実施例1〜4では、廃熱ボイラの炉壁伝熱面と煙道水管群のいずれにおいても、クリンカーの付着は少量であり、クリンカーの性状は軟質であった。 In Examples 1 to 4, clinker adhesion was small in both the furnace wall heat transfer surface of the waste heat boiler and the flue water tube group, and the properties of the clinker were soft.
1 二次燃焼室
2 廃熱ボイラ
3 煙道水管群
4A〜4F 噴霧ノズル
4s 開口
5 スリーブ管
DESCRIPTION OF
Claims (5)
該クリンカー抑制剤を該噴霧口から噴霧する際に、強吹込みと弱吹込みとに移送媒体の該噴霧口からの噴出流速を切り替えることにより、該煙道水管の伝熱面及び該炉壁伝熱面の両方へのクリンカーの付着を防止することを特徴とするクリンカー抑制方法。 A waste incineration plant has both flue water tubes and furnace wall heat transfer surfaces in the flue gas flue, and a clinker inhibitor is transferred to the heat transfer surfaces of the flue water tubes and the furnace wall heat transfer surfaces by a transfer medium. A clinker suppression method for preventing adhesion or accumulation of clinker by spraying from a spray port,
When spraying the clinker inhibitor from the spray port, the flow rate of the transfer medium from the spray port is switched between strong blowing and weak blowing, thereby allowing the heat transfer surface of the flue water pipe and the furnace wall A clinker-suppressing method, wherein adhesion of clinker to both heat transfer surfaces is prevented.
該噴霧口が複数設けられており、
該噴霧口は、該移送媒体の吹出流速が速い強吹込用噴霧口と、該移送媒体の吹出流速が遅い弱吹込用噴霧口を有しており、
該強吹込用噴霧口及び弱吹込用噴霧口の両方から同時に又は相互に切り替えて該クリンカー抑制剤を噴霧することにより、該煙道水管の伝熱面及び該炉壁伝熱面の両方へのクリンカーの付着又は堆積を防止することを特徴とするクリンカー抑制方法。 A waste incineration plant has both flue water tubes and furnace wall heat transfer surfaces in the flue gas flue, and a clinker inhibitor is transferred to the heat transfer surfaces of the flue water tubes and the furnace wall heat transfer surfaces by a transfer medium. A clinker suppression method for preventing adhesion or accumulation of clinker by spraying from a spray port,
A plurality of the spray ports are provided,
The spray port has a strong spray spray port where the transfer medium is blown quickly and a weak blow spray port where the transfer medium is blown slowly.
By spraying the clinker inhibitor from both the strong blowing spray port and the weak blowing spray port simultaneously or mutually, spraying to both the heat transfer surface of the flue water pipe and the furnace wall heat transfer surface A method for suppressing clinker, characterized by preventing adhesion or deposition of clinker.
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